Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

--- arduino_01 [2019/06/25 16:42]
golikov создано
+++ arduino_01 [2019/06/26 15:23]
golikov
@@ Строка 1: / Строка 1: @@
-Тестовая страница
+====== Дистанционное сканирование с помощью УЗ дальномера. ======
+===== Знакомство с ультразвуковым дальномером HC-SR04. =====
+Ультразвуковой дальномер HC-SR04 определяет расстояние до объектов с использованием ультразвука частотой 40 кГц. Таким же способом это делают летучие мыши и дельфины. Он излучает звук на частоте 40 кГц и слушает отраженное эхо. По времени движения звуковой волны туда и обратно рассчитывается расстояние до предмета.
+На показания ультразвукового дальномера не влияет засветка от солнца и цвет предмета. Он позволяет обнаружить даже прозрачную поверхность предмета. Испытывает сложности с измерением расстояний до пушистых предметов.
+{{:ultrasonic-sensor-pinout.png?400|}}
+Конфигурация выводов дальномера HC-SR04
+{{:image_5.png?600|}}
+Параметры HC-SR04
+  * Напряжение питания: 5 В
+  * Потребление в режиме тишины: 2 мА
+  * Потребление при работе: 15 мА
+  * Диапазон измерения расстояний: от 5 до 400 см
+  * Угол наблюдения: 30°
+Для работы с ультразвуковым дальномером необходимо установить библиотеку Ultrasonic от разработчика Erick Simões.
+Откройте меню Инструменты и выберите раздел Управления библиотеками.
+{{:image_1.png?500|}}
+Введите в строку поиска слово «ultrasonic».
+{{:image_2.png?400|}}
+Прокрутите перечень библиотек и найдите библиотеку Ultrasonic by Erick Simões
+{{:image_3.png?300|}}
+Нажмите на кнопку Установки.
+{{:image_4.png?100|}}
+Теперь можно открыть тестовый скетч в разделе меню Файл – Примеры – Ultrasonic и протестировать работу датчика.
+===== Пример кода программы для Arduino =====
+<file c Ultrasonic.ino>
+#include <OrbicraftBus.h>
+#include <Ultrasonic.h>
+ * Module HR-SC04 (four pins)
+ * ---------------------
+ * | HC-SC04 | Arduino |
+ * ---------------------
+ * |   Vcc   |   5V    |
+ * |   Trig  |   6     |
+ * |   Echo  |   7     |
+ * |   Gnd   |   GND   |
+ * ---------------------
+Message msg;
+OrbicraftBus bus;
+Ultrasonic ultrasonic(6, 7);  // подключаем  HC-SR04 к пинам 6 (Trig) и 7 (Echo)
+int distance;
+int16_t msgSize = 0;
+void setup() {
+  Serial1.begin(9600); // задаем скорость обмена информацией по Serial1   !!!
+}
+void loop() {
+  distance = ultrasonic.read();  // считываем расстояние
+  msgSize = bus.takeMessage(msg); // пробуем прочитать сообщение с помощью метода takeMessage
+  if (msgSize > 0){ //если сообщение есть
+    switch (msg.id){//в зависимости от идентификатора сообщения выполняем те или иные действия
+      // Рассмотрим случай с идентификатором 2
+        case 0x02:{
+        String data = String(distance); // записываем показания датчика расстояния в переменную data
+        bus.sendMessage(bus.obcAddress, 0, data); // передаем содержимое переменной data на БКУ
+        break;
+      }
+    }
+  }
+}
+// Следующий блок кода необходимо всегда добавлять в конец программы
+// Функция вызывается автоматически и необходима для обработки сообщения
+void serialEvent2() {
+  bus.serialEventProcess();
+}
+</file>
+===== Пример кода программы для Орбикрафт =====
+<file c Scan.c>
+#include "libschsat.h"
+const float kd = 200.0;
+// Временной шаг работы алгоритма, с
+const float time_step = 0.1;
+// Целевая угловая скорость спутника, град/с.
+// Для режима стабилизации равна 0.0.
+const float omega_goal = 5.0;
+// Номер маховика
+const int mtr_num = 1;
+// Максимально допустимая скорость маховика, об/мин
+const int mtr_max_speed = 3000;
+// Номер ДУС (датчика угловой скорости)
+const  uint16_t hyr_num = 1;
+int16_t mtr_new_speed;
+int motor_new_speed_PD(int mtr_speed, int omega, float omega_goal){
+ /* Функция для определения новой скорости маховика.
+ Новая скорость маховика складывается из
+ текущей скорости маховика и приращения скорости.
+ Приращение скорости пропорционально ошибке по углу и ошибке по угловой скорости.
+ mtr_speed - текущая угловая скорость маховика, об/мин
+ omega - текущая угловая скорость спутника, град/с
+ omega_goal - целевая угловая скорость спутника, град/с
+ mtr_new_speed - требуемая угловая скорость маховика, об/мин*/
+	mtr_new_speed = (int)(mtr_speed + kd * (omega - omega_goal));
+	if (mtr_new_speed > mtr_max_speed)
+	{
+		mtr_new_speed = mtr_max_speed;
+	}
+	else if (mtr_new_speed < -mtr_max_speed)
+	{
+		mtr_new_speed = -mtr_max_speed;
+	}
+	return mtr_new_speed;
+}
+void initialize_all(void){
+/*Функция включает все приборы,которые будут использоваться в основной программе.*/
+	printf("Enable motor №%d\n", mtr_num);
+	motor_turn_on(mtr_num);
+	Sleep(1);
+	printf("Enable angular velocity sensor №%d\n", hyr_num);
+	hyro_turn_on(hyr_num);
+	Sleep(1);
+ }
+void switch_off_all(void){
+/* Функция отключает все приборы,которые будут использоваться в основной программе.*/
+	printf("Finishing...");
+	int16_t new_speed = mtr_new_speed; //
+	printf("\nDisable angular velocity sensor №%d\n", hyr_num);
+	hyro_turn_off(hyr_num);
+	motor_set_speed(mtr_num, 0, &new_speed);
+	Sleep (1);
+	motor_turn_off(mtr_num);
+	printf("Finish program\n");
+}
+void control(void){
+	char answer[255]; // Создаем массив для сохранения ответа
+	//nt32_t count = 100; // Устанавливаем счетчик на 5 шагов
+	initialize_all();
+	// Инициализируем статус маховика
+	int16_t mtr_state;
+	// Инициализируем статус ДУС
+	int16_t hyro_state = 0;
+	int16_t pRAW_dataX = 0;
+	int16_t pRAW_dataY = 0;
+	int16_t pRAW_dataZ = 0;
+	int16_t *gx_raw = &pRAW_dataX;
+	int16_t *gy_raw = &pRAW_dataY;
+	int16_t *gz_raw = &pRAW_dataZ;
+	int16_t speed = 0;
+	int16_t	*mtr_speed = &speed;
+	int16_t omega;
+	int i;
+	for(i = 0; i < 500; i++){
+		int status = arduino_send(0, 2, NULL, answer, 100);
+		if (status == 0){
+			printf("%s\r\n", answer);
+			}
+		else{
+				printf("ErrorSend\r\n");
+			}
+		//printf("i = %d\n", i);
+		// Опрос датчика угловой скорости и маховика.
+		hyro_state = hyro_request_raw(hyr_num, gx_raw, gy_raw, gz_raw);
+		mtr_state = motor_request_speed(mtr_num, mtr_speed);
+		// Обработка показаний датчика угловой скорости,
+		// вычисление угловой скорости спутника по показаниям ДУС.
+		// Если код ошибки ДУС равен 0, т.е. ошибки нет
+		if (!hyro_state){
+			float gz_degs = *gz_raw * 0.00875;
+			omega = gz_degs;
+		}
+		else if (hyro_state == 1){
+			printf("Fail because of access error, check the connection\n");
+		}
+		else if (hyro_state == 2){
+			printf("Fail because of interface error, check your code\n");
+		}
+		int mtr_new_speed;
+		//Обработка показаний маховика и установка требуемой угловой скорости.
+		if (!mtr_state)	{
+			// если код ошибки 0, т.е. ошибки нет
+			int16_t mtr_speed=0;
+			motor_request_speed(mtr_num, &mtr_speed);
+			//printf("Motor_speed: %d\n", mtr_speed);
+		// установка новой скорости маховика
+			mtr_new_speed = motor_new_speed_PD(mtr_speed,omega,omega_goal);
+			motor_set_speed(mtr_num, mtr_new_speed, &omega);
+		}
+	}
+	Sleep(time_step);
+	switch_off_all();
+}
+</file>
+===== Анализ полученных данных =====
+Результатом работы программы будет большой массив данных, выведенных Орбикрафтом на экран. Для обработки этих данных следует использовать Excel.
+Скопируйте данные, и вставьте их в один столбец Excel.
+Постройте график высот на основе полученных данных.
+{{:image_6.png?400|}}

Конструктор спутника "ОрбиКрафт"

Инструменты пользователя

Инструменты сайта

Различия

Инструменты страницы