Ультразвуковой дальномер HC-SR04

[Admin]

Получил значения в МониторПорта. Больше 77 см не удалось получить, могли бы подсказать почему?

У датчика очень большой угол обзора, возможно что звук отражается от какогото предмета? У меня тоже отражаения от пола ловил, пока его вврх на 10гр. не направил

[kulverstukas]

Думаю нет, угол датчика по паспорту 15гр. Направлял и в потолок и в стены и пробовал разные датчики. В целом значения "не скачут" мне понравилось очень, попробую выполнить свою задачу по построению пространства с вашей библиотекой. Значение длинны более 77 см не поднимаются, думал может в библиотеке есть какие то ограничения? или погрешность (точность совпадения) в функции симилар поставить не 0?

[Admin]

У Вас датчик HC-SR04
Попробуйте его проверить без функции симилар

[Admin]

И ограничение лучше убрать

PHP код:

uint16_t GetDistance() 
{
 uint16_t dist;
 for (uint8_t i = 0; i < size_buff; ++i) //производим несколько замеров
  { 
    D2_High; delay_us(10);  D2_Low;  //запустить измерение
   dist = pulseIn(3, HIGH, 2400); //считываем длительность времени прохождения эха
  }
  dist=(find_similar(sensor, size_buff, 58))/58; // //фильтруем показания датчика и переводим в см
  return dist;
} 


[kulverstukas]

Заработало. осталось отсортировать некоторые данные, но уже сейчас можно сказать что функция создает совершенно другую картинку (в отличии от замера без фильтрации значений).
Задача стояла такая: измерить расстояние датчиком и в зависимости от угла поворота серво узнать расстояние до точки замера (то есть в декартовых координатах Х. У)
В перспективе описывать по этим точкам карту пространства для ориентации робота.

Построение графика сделал в Excel, петли на графике давно замечены, почему то эти неточности возникают при движении в одну из сторон, а в обратную не возникает, не знаю пока что в чем фишка. Задержки немного уменьшают это, но толку особого нет. (еще поиграюсь) Главное что в целом есть на графике картинка похожая на измеряемое пространство! Спасибо за библиотеку (CyberLib) создателю.

[Admin]

Какой алгоритм построения маршрута планируете?

Я тоже давно вынашиваю идею построения маршрута.
Пришел к выводу что для этого мне понадобится
1-Гироскоп MPU-6050 + акселерометр
2-два далномера sharp
4-сервомотор

[kulverstukas]

О гироскопах еще не думал, идею пока вынашиваю в математике. Для счета пройденного расстояния использую шаговые моторы изначально 28BYJ-48 очень хорошие, редукторные но медленные (для начинающих идеально) сейчас заказал 24BYJ-48 у них редукция в 2 раза меньше (30 вместо 65). Быстро все равно не будет. эти давали 8 мм/сек но зато можно посчитать насколько сдвинулся робот. Палтформу на обычных моторах (для изучения) начал строить, пока не доделал.
Само построение пространства таково 1. поворачиваем серво на нужный угол 2 замеряем дистанцию 3. заходим в функцию пересчета дистанции в координаты. функции синуса и косинуса не использовал, задал таблицу значений в массив, причем умножил значения на 128 1-е чтобы не возиться с запятыми 2-е чтобы потом готовое значение Х,У сместить на несколько бит (7). При измерении до 200 см хватает int-2 бита для вычисления Х и У.
Так выглядел график до фильтрации, провел более 2-х десятков измерений (это одно из худших, но и остальные не намного лучше).

Привожу текст программы испытательной программы. она без описания, если кому понадобится, могу расписать всё.

PHP код:

#include <CyberLib.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include <Servo.h>


#define size_buff 5 //размер массива sensor
uint16_t sensor[size_buff]; //массив для хранения замеров дальномера


//**********Переменные*****************************
byte  ugol=15;
byte  ugol_servo=90, count_range=1, ugol_count=5, but1; /* кнопка запуска измерений but1 1 bit new state 2-bit old stste*/
int   shag1=1, shag2=1, range[11], x, y, schet1=1;
    //    градусы  165  150  135 120 105 90 75  60   45   30   15     //Для расчета координат по Х
  int sinus[11]={-124,-111,-91,-64,-33, 0 , 33, 64, 91, 111, 124}; //Значения синуса и косинуса умноженные на 128 чтобы без запятых и можно потом Х и У 
       //    градусы  165  150  135 120 105  90  75   60   45   30   15
  byte cosinus[11]={33, 64,  91,  111,124,128,124,111, 91,  64,  33}; //для расчета координат по У

//****Функция рачета расстояния с сортировкой неверных значений из CyberLib********** 
uint16_t GetDistance() 
{
 uint16_t dist;
 for (uint8_t i = 0; i < size_buff; ++i) //производим несколько замеров
  { 
    D2_High; delay_us(10);  D2_Low;  //запустить измерение
   dist = pulseIn(3, HIGH, 12000); //считываем длительность времени прохождения эха, ограничить время ожидания
   if(dist==0) dist=12000;  // 12000 микросекунд = 206 сантиметрам
   sensor[i]=dist;  //сохранить в массиве
   delay_ms(40); //задержка между посылками

  }
  dist=(find_similar(sensor, size_buff, 58))/58; //фильтруем показания датчика и переводим в см
  return dist;
} 

Servo motor; // инициализируем серво мотор (добавляем его в программу)

void setup() {
  Serial.begin(9600);  //скорость серийного порта, для сброса значений на экран компьютера
  motor.attach(12);   //серво вешаем на 12 ногу
  delay(200);
   motor.write(ugol_servo); //задано в переменных изначальный угол = 90 градусов
  delay (200);
    D2_Out; D2_Low; //пин trig ультразвукового сонара
   D3_In; //пин echo  ультразвукового сонара
  pinMode(8,INPUT);  // прикрепляем кнопку запуска измерений
  delay (2000);
}

void XY_range () {
  x=10000+range[ugol_count]*sinus[ugol_count]; // здесь координата хранится в раз 128 больше
// 10000 добавил чтоб координата была положительной... можно не ставить..... эта задача только в зародыше
  Serial.print(x);
  Serial.print(" ");
  y=range[ugol_count]*cosinus[ugol_count];  // здесь координата хранится в раз 128 больше
  Serial.print(y);
  Serial.print(" ");
  Serial.println();
  delay (1);
}

void servo_scan_all () {
  for (int i=0; i<20; i++) servo_scan(); 
} // запускаем серву на измерение 90 105 120 и так до 165 потом назад до 15 градусов и снова до 90

void servo_scan () {
  if (ugol_servo==165) {ugol=-15; } // если серво дошла до конца то разворачиваем назад 
  if (ugol_servo==15) {ugol=+15; }  // если серво дошла до 15 то разворачиваем назад
  if (ugol_count==10) count_range=-1;   //здесь храним порядковый номер угла 0-15 1-30 2-45......10-165
  if (ugol_count==0) count_range=+1;
  /******************проводим 5 измерений подряд чтобы увидеть погрешности измерений***********/
  uint16_t dist=GetDistance(); //производим замер дистанции
 range[ugol_count]=dist;
delay (3);
Serial.print(ugol_servo);
Serial.print(" ");
Serial.print(dist);
Serial.print(" ");
XY_range();

 motor.write(ugol_servo);
 delay (50);
 ugol_servo+=ugol; 
 ugol_count+=count_range;
}

void loop() {

  but1=bitWrite(but1, 1, digitalRead(8));  //записвываем в первый бит состояние кнопки
    if (bitRead(but1,1) && bitRead(but1, 2)) {  servo_scan_all();}   //проверяем второй бит и сравниваем его с первым
  but1=bitWrite(but1, 2, bitRead(but1, 1));   //записываем во второй бит состояние первого, таким образом если кнопка уже нажата, то второй раз измерение не запустится. (хотя читал это здесь и анализировал, где то есть косяк.. но работает!
 } 


чуток накоментировал в коде.

[Arhat109]

Подниму тему, ибо тоже интересно.

Вопрос по этому датчику и Ардуино Мега: на меге есть входы от 4 и 5 таймеров ICP - сигнал захвата таймера. Можно ли (стоит ли) ставить ногу echo от датчика на этот сигнал и измерять время отклика с помощью прерывания по ICP?

Алгоритм вижу примерно следующий:
1. В программе вызываем функцию "замерить", она подает сигнал на датчик, ставит признак "пошел замер, данные недействительны" и разрешает прерывание по ICP по фронту сигнала.
2. Прерывание по фронту фиксирует начало замера и изменяет режим на прерывание по спаду.
3. По спаду читаем новое значение ICPR и вычисляем дальность. Снимаем признак "данные недействительны", запрещаем прерывание.
4. В проге тупо ждем результата замера, можно макросом типа everyMillis() ... не занимая время процессора.

Насколько такое решение будет "полезно"?

[Admin]

Предложенный Вами вариант можно будет использовать только на определенных пинах с поддержкой прериваний

[Arhat109]

Ну да. Зато это не будет "жрать" процессорное время и можно будет решать попутно и иные задачи, кроме "замеров". К сожалению, на плате Мег разведены только 2 сигнала захвата 4 и 5 таймеров.