Lawn sensor ru: Unterschied zwischen den Versionen

Aus www.wiki.ardumower.de
Wechseln zu: Navigation, Suche
(Die Seite wurde neu angelegt: „== Lawn Sensor == caption A lawn sensor should detect if the robot is still on lawn or not. In other words, it should find out if the m…“)
 
(Принцип работы)
 
(5 dazwischenliegende Versionen desselben Benutzers werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
== Lawn Sensor ==
+
== Датчик травы ==
  
 
[[File:capacity.png|caption]]
 
[[File:capacity.png|caption]]
  
A lawn sensor should detect if the robot is still on lawn or not. In other words, it should find out if the media directly below the robot is still lawn or something else (air etc.).  Therefore, a capacitance sensor can be used as the media below the robot has influence on the capacitance. However, there is no difference in capacitance between lawn and flowers etc. - so you should have a distinct area around your lawn that is different to lawn (e.g. bark mulch).
 
  
 +
Датчиком травы может быть медная пластина в пластиковой трубке и работает по принципу сенсорной кнопки. 
 +
Идея состоит в том, что любой объект имеет емкость, а современные микроконтроллеры работают на такой скорости, которая позволяет измерить емкость даже отдельного кусочка фольги размером 1х1 см.
 +
Нет никакой разницы в емкости между травой и полезными цветами, которые посадила ваша жена, грядками клубники и т.д. - так что вы должны иметь четкую зону вокруг вашего газона (например,  мульчу).
  
== Principle of operation ==
+
== Принцип работы ==
 +
 
 +
Ножка 40 микроконтроллера подтягивается к ножке 41 резистором достаточно большого номинала (1-2 мегаом), и к ножке 40 подключается площадка сенсора. Оценка емкости производится путем измерения времени заряда площадки до напряжения логической единицы — это возможно, поскольку выводы микроконтроллера обладают пороговыми свойствами, т.е., в регистре PIN будет читаться единица начиная с какого-то определенного уровня (около 1В, немного различается для разных кристаллов). Алгоритм опроса такого сенсора выглядит следующим образом:
 +
 
 +
1. Настроить ножку на выход;
 +
2. На ножку 40 подается логический ноль, чтобы гарантированно разрядить сенсор перед замером;
 +
3. Настроить ножку на вход;
 +
4. Посчитать, за сколько тактов напряжение на ней достигнет единицы.
  
A lawn sensor could be a copper plate in a closed plastic tube. To find out if the plate has contact with lawn, the capacitance of this sensor is measured. If the robot is on lawn (lawn is 'dielectric'), the measured capacity increases slightly (by a few pF).
 
  
 
<gallery>
 
<gallery>
Zeile 18: Zeile 26:
 
</gallery>
 
</gallery>
  
== Электрика: ==
+
== Подключение ==
  
  
'''''Front lawn sensor:'''''   
+
'''''Передний датчик:'''''   
  
  
Zeile 29: Zeile 37:
  
  
'''''Back lawn sensor:'''''
+
'''''Задний датчик:'''''
  
 
  Arduino Mega Pin 42 Receive Back  -------------|  
 
  Arduino Mega Pin 42 Receive Back  -------------|  
  
 
  Arduino Mega Pin 43 Send    Back  --- 2 MOhm --+---|  Lawn
 
  Arduino Mega Pin 43 Send    Back  --- 2 MOhm --+---|  Lawn
 
== Detailed operation ==
 
 
Initially, the copper plate is discharged by pulling the send pin to low.
 
Then the send pin is set to 'high' - via a resistor (2 Megaohm) the copper plate is charging slowly.
 
By constantly reading input receiver pin, the Arduino measures the time until it becomes 'high' (capacity measurement).
 
Because microcontrollers are fast and precise in time measurement, you can measure very low capacities with this.
 

Aktuelle Version vom 23. August 2015, 15:56 Uhr

Датчик травы

caption


Датчиком травы может быть медная пластина в пластиковой трубке и работает по принципу сенсорной кнопки. Идея состоит в том, что любой объект имеет емкость, а современные микроконтроллеры работают на такой скорости, которая позволяет измерить емкость даже отдельного кусочка фольги размером 1х1 см. Нет никакой разницы в емкости между травой и полезными цветами, которые посадила ваша жена, грядками клубники и т.д. - так что вы должны иметь четкую зону вокруг вашего газона (например, мульчу).

Принцип работы

Ножка 40 микроконтроллера подтягивается к ножке 41 резистором достаточно большого номинала (1-2 мегаом), и к ножке 40 подключается площадка сенсора. Оценка емкости производится путем измерения времени заряда площадки до напряжения логической единицы — это возможно, поскольку выводы микроконтроллера обладают пороговыми свойствами, т.е., в регистре PIN будет читаться единица начиная с какого-то определенного уровня (около 1В, немного различается для разных кристаллов). Алгоритм опроса такого сенсора выглядит следующим образом:

1. Настроить ножку на выход;
2. На ножку 40 подается логический ноль, чтобы гарантированно разрядить сенсор перед замером;
3. Настроить ножку на вход;
4. Посчитать, за сколько тактов напряжение на ней достигнет единицы.


Подключение

Передний датчик:


Arduino Mega Pin 40 Receive Front -------------| 
Arduino Mega Pin 41 Send    Front --- 2 MOhm --+---|  Lawn 


Задний датчик:

Arduino Mega Pin 42 Receive Back  -------------| 
Arduino Mega Pin 43 Send    Back  --- 2 MOhm --+---|  Lawn