测距仪(非常远距离),超声波或激光…用于arduino?


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我有一个maxbotics Ez1插入了arduino

但我想知道如何构建数字卷尺并将其连接到arduino,以便测量长度超过10英尺,也许20、30英尺或更长的长度...

我看到Stanley在Sears上以29.9美元的价格出售数字磁带...我可以破解,但是在ez1范围更广的地方

有人卖合适的东西吗?


以及什么准确性...
Kortuk

1
我想我写的是“超过10英尺,也许是20英尺”,出于准确性,我说的是数字卷尺项目
Francesco 2012年

忘了超声波。它的光束非常宽。它通常在其数据表中有详细记录。
jippie 2012年

如果不涉及地球曲率干扰的测量,则不是“非常长的距离”。:)
rdivilbiss 2012年

Answers:


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作为破解现有LASER测距仪的背景,这是一个人试图理解和串行连接Aparkfun Prexiso LASER测距仪的极好解释 -他失败了,但给出了非常有趣且可能有用的信息。


Sparkfun超声波rangwefonder模块
昂贵地考虑了激光分接头测量的成本。

变型和基本规格。声称有25英尺范围。有用的信息。


使用工作在几百MHz的RF的多普勒雷达-可能从过去的几天开始就使用Gunn开门器模块,其范围可能很大。我曾经从Bristol Freighter(飞机)拥有一台APN1无线电高度计,它以地面作为“反射器”管理着1000英尺的距离-公认的地面很多-并使用了橡子管热电子阀。使用RF,您应该能够获得心脏可能想要的最大范围。

APN 1使用一种简单但有用的方法来不必显式测量飞行时间。飞行时间(TOF)的测量是可能的,但是在短距离内非常短的时间。十亿分之一秒是明智的选择!
APN1发送器被扫频,接收到的反射信号与当前发送的信号混合。当剩下的信号和tx freq已被信号返回的波前扫掠到某个其他频率时,返回信号在tx freq处消失。混合发射机和反射信号所获得的差频率给出了范围的直接度量。

讨论-虽然这与WW2射频设备有关,但它直接适用于现代短程版本

基本原则:

在此处输入图片说明

呵呵!!!

在此处输入图片说明


您可以在基线经典测距仪上使用测量两个点的角度。这可以使用LASER制作两个点,在Arduino控制下安排它们重合。一种老式的方法,但绝对可行。
如果您使用的是1米基线,则其中一束直射出去,另一束移至杀手,然后测量可移动光斑的角度。
在5米处,每增加1米,角度变化为78.7度至80.6度= + 1.85度
10至11米,角度变化= 0.516度
15至16 = 0.238度
20至21 = + 0.14度
25至26〜= 0.1度
30至31度= +0.06度

您可以决定度数变化难以准确读取的范围。
基线较长会降低表中的位置。例如,基线为2米,则可得出30/2 = 15度的有效结果。

距离
.....度
................. Delta度
1 ... 45.0
2 ... 63.4 ... 18.4
5 ... 78.7 .. 1.2.7
10..84.3 ... 0.63
15 ... ... 86.2 0.27
25 .. 87.7 ... 0.10
30 ... ... 88.1 0.07


添加:

我尽可能多地包含了APN1主电路图,以有趣地展示在1940年使用Acorn管BUT可以完成的工作,但它可能对思想有用。如果以提供的全尺寸查看上面的图,则该图是可读的。(右键单击,然后复制或保存或打开)。这是“按提供”的质量-有人已将原稿扫描为2种颜色的“黑白” gif。

我已经复制了下面的部分电路并添加了注释。这样的事情可以用“相对容易” [tm]的现代组件来完成。
调制器提供了关键的特殊功能-这里是一个音圈驱动的可变电容器,它在整个频率范围内扫描发射机。现代等效物是瓦拉克鲁尔二极管-具有反向电压的可变电容。右中间的振荡器驱动该调制器。
发射器是一对推拉橡子管,驱动左下方的发射天线。RF的“嗅探” [技术术语:-)]从TX发送到左上方的RX。一个平衡的检测器-如今是一对橡子管V101和V102,现在是一个肖特基二极管环形混频器或类似的器件,用于接收TX嗅探和接收到的回波,并将它们混合在一起,以在右上角的输出端提供差分信号。然后将其放大为范围信号。用“固态”部分实现这一点将导致简单甚至可能有效的结果。发射机波束宽度将是主要考虑因素。大约一个GHZ振荡器和一个天线(一个或两个)就足够了。现代手机和WiFi组件非常容易获得(如果需要,可以提供盈余),以至于“硬”

在此处输入图片说明


您是否按比例缩小了原理图?这是完全难以辨认的。也许您可以将其链接到原始文件。
Federico Russo

@FedericoRusso-这是堆栈交换软件。右键单击图像,单击“查看原始图像”,然后以原始大小获得图像。
康纳·沃尔夫

@FedericoRusso-参见答案
Russell McMahon

2

正如罗素(Russell)所建议的那样,可以使用角度来制作自己的激光测距仪。这取决于它值得多少工作。它们很难构建和精确化,最终您可能希望您刚购买了Stanley。

基本上,您先发出激光束,然后用小型相机观察该点。由于这是一维应用程序,因此您实际上可以使用线性CCD阵列,再加上一个透镜来聚焦图像,并使用一个IR滤镜来帮助改善对比度。

线性CCD

首先打开激光,然后使用CCD拍摄图像。CCD的宽度可能为1024像素。将它们存储在Aduino的内存中。现在关闭激光,并拍摄另一张图像。当您读取该图像的数据时,请从存储的图像中减去它。如果CCD可以看到激光光斑,则应该留下光斑图像。找出光斑中心在0-1023之间的位置。

现在您可以看到问题了。如果您的点完全聚焦,并且仅覆盖相机的一个像素,则在1.023m的范围内,您可以获得的最佳精度为1mm。对于卷尺来说,这可能没有好处。您的选择是:

  1. 使用更高分辨率的CCD。我认为它们的分辨率最高可达6000像素。
  2. 尝试确定光点中心到子像素的精度。
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