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Visión general

Mida la distancia con sensor de proximidad por infrarrojos Sharp vendió por SparkFun (SEN-08959) y National Instruments myDAQ en

LabVIEW. Adquirir datos utilizando el Asistente DAQ que se proporciona en LabVIEW con los controladores de dispositivo NI-DAQmx, y

convertir los datos a distancia utilizando la interpolación y la programación básica en LabVIEW.

Contenido

1. Objetivo:

2. Antecedentes:

3. Lo que usted necesita:

4. Instrucciones de cableado:

5. LabVIEW Interfaz de usuario:

6. Codificación Estrategia:

7. Cómo funciona:

8. Consejos y trucos

9. Enlaces relacionados

DESCARGAS

Nombre del Archivo: irsensorexample.vi

Requisitos: Ver

Objetivo:

Mida la distancia con el sensor de proximidad por infrarrojos de Sharp (Sharp GP2Y0A02YK0F) con myDAQ Instrumento Nacional y

LabVIEW.

Figura 1: El sensor infrarrojo de proximidad de Sharp (Sharp GP2Y0A02YK0F)

Antecedentes:

Medida de la distancia con sensor de proximidad myDAQ y Sharp infrarrojos

Tipo de Documento : Example de Programa

Soportado Por NI : Sí Fecha de publicación : 14-ago-2012

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Los sensores infrarrojos de proximidad son los sensores que utilizan una salida de infrarrojos y leer a la luz infrarroja reflejada por el

uso de un fotodiodo. La magnitud resultante de la luz reflejada puede indicarle el rango del objeto con respecto al fotodiodo. Por

ejemplo, cuando un objeto se encuentra delante del sensor de un pulso de luz infrarroja se envía entonces rebota en el objeto. El

objeto reflejara la luz al sensor. Puesto que el objeto no se puede alcanzar el 100% de reflectividad debido a factores ambientales, la

luz infrarroja volverá al fotodiodo del sensor en sólo una fracción de lo que se pulsó. Esta diferencia se lee en el fotodiodo para

determinar la distancia. Normalmente sensores infrarrojos tienen limitaciones debido al ruido de las otras fuentes de luz y la

reflectividad del objeto de destino, sin embargo, Sharp ha implementado triangulación para que sea menos susceptible a la

interferencia.

Nota: Consulte la nota de aplicación por Sharp vinculado a este ejemplo para obtener más información sobre el acondicionamiento de

señal.

Lo que usted necesita:

NI myDAQ

LabVIEW

Sostenido de largo alcance del sensor de proximidad de infrarrojos (SEN-08958)

Alambre

Sensor de infrarrojos Cable de puente (SEN-08733)

Breadboard (opcional)

Instrucciones de cableado:

El cableado del sensor es muy sencillo debido a que el sensor ya tiene el adaptador de cable para conectar directamente a los

terminales de tornillo del myDAQ. Con el fin de alimentar el sensor, que debe ser conectado a una fuente de 4,5 a 5,5 VCC a través del

cable rojo (Vcc). El myDAQ tiene una conexión de salida de 5V que puede suministrar hasta 500 mA de corriente. La hoja de datos del

sensor indica que el sensor de proximidad de infrarrojos de Sharp tiene un típico sorteo 33mA corriente desde la fuente de

alimentación, que está muy por debajo del límite de la myDAQ. Una vez que el cable rojo está conectado el cable negro (GND) tiene

que ser conectado a la tierra de la myDAQ (esto asegura que el sensor y el myDAQ ambos tienen el mismo punto de referencia). En

este caso se conecta el cable negro a AGND. El suelo también tiene que estar conectado a AI0-. Esto es porque el myDAQ se limita a

las mediciones diferenciales sólo que toma AI0 + - AI0-. Sin embargo, queremos AI0 + - GND, así AI0-debe ajustarse a GND (GND

logra conectando a AI0-). El cable amarillo es la salida del sensor (Vo) esta salida del sensor debe estar conectado a AI0 +. Esto

significa que el voltaje que estamos leyendo es Vo - GND.

Nota: Antes de conectar el hardware, asegúrese siempre de que las especificaciones de alimentación coinciden con el requisito del

sensor.

Conexión general:

1. Conecte el cable rojo a la salida de 5V de la myDAQ.

2. Conecte el cable negro a la AGND.

3. Ir AI0 a AGND.

4. Conecte el cable amarillo a AI0 +.

La conexión final se puede ver a continuación:

Figura 2: conexión final

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LabVIEW Interfaz de usuario:

La interfaz de usuario (ver Figura 3) muestra la distancia en una pantalla digital, así como una barra de progreso para mostrar

gráficamente la distancia. La parte superior izquierda del panel frontal que tiene la frecuencia, la frecuencia de muestreo y número de

muestras como entradas para programar las tareas de adquisición y de filtro de datos. También contamos con un promedio de

muestras indicador de voltaje que mostrará cuál es el valor promedio para cada conjunto de datos recuperados de la myDAQ. Hay 2

gráficos 1 y la gráfica en este ejemplo. El gráfico muestra la tensión media y su cambio con el tiempo. Los gráficos son los datos sin

procesar de la myDAQ y una versión filtrada de los datos. También hay un botón de parada para detener el VI.

Figura 3: Panel frontal del VI

Nota: Se debe evitar el uso del aborto en la parte superior de la VI porque esto hace que el VI para detenerse abruptamente en lugar

de detener y limpiar todas las referencias empleadas con gracia.

Codificación Estrategia:

Hay 3 partes de este ejemplo:

1. Reunir los datos en bruto en forma de voltaje desde el sensor.

2. Filtro y la media de los datos para que podamos rechazar algo de ruido.

3. Interpolar los datos para convertirlos en distancia.

Para recibir datos a una velocidad constante, utilice el modo de adquisición continua para obtener una determinada cantidad de datos

que utilizan el motor myDAQ temporización interna. El motor de temporización se asegurará de que el tiempo entre muestras es

consistente durante la duración del programa.

A pesar de que tiene los datos, será un poco ruidoso, y esto es debido al ruido externo que puede ser encontrado en los cables o

incluso de la luz adicional que es detectada por el sensor. A pesar de que el sensor tiene acondicionamiento de señal para reducir el

ruido, no es completamente inmune al ruido. Con el fin de filtrar el ruido, vamos a utilizar un filtro de paso bajo para eliminar los picos

extraños.

El sensor en realidad devuelve datos en "ventanas de tiempo", que se puede ver en el gráfico como "pasos" de voltaje. Con el fin de

mantener la sincronización y la codificación simple, que tendrá un promedio de la muestra establecido, en vez de tratar de acuerdo con

la temporización de la muestra myDAQ como conjunto de la muestra del conjunto del sensor.

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Nota: En la hoja de datos que se adjunta a este ejemplo, no se encuentra información más detallada sobre cómo las muestras se

envían a través de la clavija de Vo.

Después de filtrar tomamos los datos promedio y el conjunto de muestras en una sola tensión, sin embargo, este valor está en voltios

y no centímetros. Con el fin de convertir estos datos a centímetros tenemos que encontrar una manera de asignar este valor a una

curva no lineal como se observa en la figura 4 a continuación y en la hoja de datos.

Figura 4: Distancia vs gráfico de tensión

La linealidad no es un problema ya que no puede utilizar una aproximación de línea, pero podemos utilizar las funciones de

interpolación spline se encuentran en LabVIEW para adaptarse a la curva de la figura anterior con los datos. Con el fin de utilizar la

interpolación, tiene que haber un conjunto de valores conocidos. Mediante el uso de puntos estimados a partir de la gráfica de la figura

4, se puede estimar un conjunto de datos que la interpolación spline pueden usar como guía para determinar el valor de la tensión o

centímetro. En este ejemplo vamos a utilizar la tabla siguiente.

Voltaje Centímetros

2,75 15

2,55 20

2 30

1,55 40

1,25 50

1,15 60

0.9 70

0.8 80

.75 90

.65 100

0.6 110

.55 120

0.5 130

0.455 140

.45 150

Tabla 1: Centímetro aproximado de pares Volt

Una vez que podemos interpolar los datos se pueden mostrar los datos en la pantalla digital en centímetros y actualizar la barra de

progreso para mostrar gráficamente los cambios de distancia.

El diagrama de bloques final se puede ver a continuación:

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Figura 5: Diagrama de bloques final

Nota: El código adjunto LabVIEW código puede ser arrastrado y se redujo a un diagrama de bloques de LabVIEW, utiliza adjunto PNG.

Después de localizar el archivo PNG, sólo tienes que arrastrar el icono del archivo en un diagrama de bloques en blanco, como si

estuviera arrastrando el archivo en su escritorio.

Cómo funciona:

En primer lugar hay dos constante de matriz de valores que se aproxima a partir de la gráfica que se muestra en la Figura 4. Las dos

constantes se ponen entonces en un VI llamado interpolador Spline que las salidas de una matriz 1D llama interpolante, que es

requerido por la interpolación spline sub VI.

En el bucle while, los datos se toma del DAQ Assistant y enviar a través del filtro VI Express para producir una señal más limpia. Como

prueba, que producir tanto los datos brutos y los datos filtrados a sus gráficos respectivos. Una vez hecho esto, que la media de los

puntos de datos mediante la VI media y el valor de salida para el indicador (Media de muestras de tensión). Una vez que tenemos

promedio del conjunto de la muestra, que es también la tensión media, el valor se envía a través de la VI interpolación spline para ser

emparejado con el valor correspondiente centímetro.

Entonces, el valor de salida es el indicador para mostrar la distancia en centímetros.

Nota: Los gráficos se utilizan para los datos en bruto y filtrada, ya que son para mostrar un único conjunto de datos del Asistente DAQ.

Un gráfico, que tiene un buffer para almacenar los puntos anteriores, se utiliza para la tensión media con el fin de mostrar el cambio

en múltiples conjuntos de datos desde el DAQ Assistant.

Configuración de tareas analógica DAQ Assistant:

1. Seleccione el Asistente de DAQ

2. Seleccione Acquire Signals -> Entrada analógica -> Voltaje

3. Elija el myDAQ bajo canales soportados y seleccione AI0.

4. Haga clic en Siguiente

5. Ajustar la tensión máxima a 3 y el voltaje min a 0 en ambos canales.

6. Establecer las muestras a leer a 1000 y la tasa a 10000. (Esto se tendrá en cuenta de todos modos, ya que está siendo

reemplazado en el código)

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Figura 6: Configuración de entradas analógicas

Consejos y trucos

Puede modificar el VI para registrar los datos en el archivo utilizando un 'Escribir a hoja de cálculo File.vi' express VI si desea guardarlos datos. Asegúrese de colocarla en el circuito y asegúrese de añadir nuevos datos a la hoja de cálculo.

Para obtener resultados más exactos, encontrar el tiempo entre muestras usando la hoja de datos y leer sólo cuando hay datosválidos.

Tenga cuidado de cómo el sensor está inclinada hacia el objeto de destino, ya que también se lanzan fuera de la lectura.

Use 'Desde DDT para hacer volver el cable azul dinámico de tipos de datos en un número de doble precisión de color naranja. Estopermite que los datos de la DAQ Assistant para ser utilizado con el estándar de LabVIEW VIs.

Puede hacer clic derecho sobre cada control e indicador y hacer los iconos más pequeños mediante la opción "Mostrar como icono"

Enlaces relacionados

»Sharp Sparkfun de GP2Y0A02YK0F Product Page

»Sharp GP2Y0A02YK0F Data Sheet

»Proximity Sensor Infrarrojo Rango Largo - Sharp GP2Y0A02YK0F

»NI myDAQ Introducción y Soporte

Requisitos

Nombre del Archivo: irsensorexample.vi

Requisitos de Software

Software de Aplicación: LabVIEW Full Development System 2010 Idioma (s): LabVIEW

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Requisitos de Hardware

Grupo de Hardware: multifunción DAQ (MIO) CONTROLADOR: NI-DAQmx 9.2.1

Legal

Este Programa de EJEMPLO (este "Programa") FUE DESARROLLADO POR Ingenieros de Aplicación de National Instruments (??

NI?). Aunque el Soporte Tecnico párrafo Este Programa Por mar proporcionado National Instruments, Este Programa Florerias no

ESTAR COMPLETAMENTE verificado ÿ ÿ probado NI no garantiza sU CALIDAD, NI QUE garantiza Continuarà proporcionando una

SOPORTE ESTE PROGRAMA baño CADA nueva revisión de Productos y controladores RELACIONADOS. ESTE PROGRAMA DE

EJEMPLO ES PROPORCIONADO "COMO ES" SIN GARANTIA DE NINGUN TIPO Y SUJETO A CIERTAS QUE SE Restrictions

exponencial EN LOS TERMINOS DE USO EN NI.COM ( http://ni.com/legal/termsofuse/unitedstates/us/ ) .

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