汎用ヒト型決戦遊具はじめました。
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ROBOXERO(87) Arduino版被弾センサ_2
2012年12月15日 (土) | 編集 |

前回作ったセンサのデータをとってみます。
雨ふりなので、室内はとても暗く、よいコンディションと言えます。




th_被弾センサ準備1
ちなみに、前回つくった電子回路はこんな感じです。
抵抗のチョイスなどが間違っていないかの検証です。



まずボリューム。
Arduinoのアナログ入力は電圧0で5Vで1023を取得する仕組みになっています。

min7
center 254
max930

となっています。




次に、ソーラーパネルの調査です。


【条件】
曇天の雨の室内。
分散タイプの被弾センサを搭載し、
それぞれ窓際、室内側を向くように置く。


【両パネル検査(パネル2個直列)】
・両パネル全解放
 975(室内消灯時 ):1023(室内点灯時 )
・パネル2個直列、両パネル全密封
 0(室内消灯時 ):0(室内点灯時 )
・窓側パネル穴1、室内側パネル穴3
 16(室内消灯時 ):18(室内点灯時 )
・窓側パネル穴3、室内側パネル穴1
 26(室内消灯時 ):30(室内点灯時 )


【室内側パネル単品調査(パネル2個直列・窓際パネルのみ全密封)】
・全解放
 537(室内消灯時 ):693(室内点灯時 )
・ペン穴を片側1個あける
 0(室内消灯時 ):1(室内点灯時 )
・ペン穴を片側3個あける(3面に1個ずつ)
 2(室内消灯時 ):7(室内点灯時 )
・ペン穴を片側6個あける(3面に2個ずつ)
 7(室内消灯時 ):14(室内点灯時 )


【窓側パネル単品調査(パネル2個直列・室内側パネルのみ全密封)】
・全解放
 975(室内消灯時 ):1008(室内点灯時 )
・ペン穴を片側1個あける
 22(室内消灯時 ):23(室内点灯時 )
・ペン穴を片側3個あける(3面に1個ずつ)
 37(室内消灯時 ):41(室内点灯時 )
・ペン穴を片側6個あける(3面に2個ずつ)
 73(室内消灯時 ):81(室内点灯時 )




もうちょっと、太陽パネルからの電圧が低い状態での精度が欲しいです。
回路は見直しが必要のようです。
明日にはもう間に合わないので、今回はプログラム上でかさ上げし、実用できるようにしておこうと思います。




試運転してみたところ、センサの反応は上々。
夕方の室内灯でもちゃんと反応してくれます。
クローラーやサーボ、ガンなどを同時起動しても誤動作せず!
初めて完徹せずにロボサバのゲームに参加できそうです。




と、思ったら、適当にハウジングしたカメラの映像がすごく悪いです!
困った困った。
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コメント
この記事へのコメント
こんばんわ!、データー収集お疲れ様でした、
電池パネルの出力が少ないので難しいですが安定動作が一番なので直したいですね。
1 クローラーやガンなどのモーターの負荷が重いと誤動作する
2 シールド線利用や部品配置で状況が変化する
3 モーターやリレーのノイズ対策は実施済み
などの理由から被弾検出回路の高インピーダンスが誤動作の原因と思われる。
1 モーターに流れる電流により磁界が発生(右ねじの法則)
2 この磁界がセンサー回路に微小電流を生じさせる(電磁誘導)
3 高インピーダンス(抵抗値が大きい)回路では微小電流でも十分な妨害電圧となる(オームの法則)
ゆえに安定動作には回路のインピーダンスを下げる必要がありそうです。
1-1 まずボリュームの100KΩは大きすぎなので5~10KΩ位のB型に変更する
1-2 1KΩは撤去し直接GNDへ、不安ならボリュームとA3の間へ1KΩを挿入する
1-3 R4の10kΩは取りあえずそのままにして、後で調整する。
2-1 470kΩが大きすぎで、此れが一番問題、様子を見ながら出来る限り小さくする
2-2 パネル密閉から被弾までの微小出力範囲を重視してArduinoで読み込む
 (被弾判定ができればそれ以上の入力は不要なので大きな入力は飽和入力として無視できる)
2-3 検出困難な場合はArduinoの内蔵1.1V参照電圧などで感度を上げる
3-1 1-3項のR4を調整しボリュームの有効調整範囲を設定する
(min7、center 254、max930がボリュームとR4を同じ値にするとmax930÷2となる)
こんなところでしょうか
2012/12/17(月) 22:16:54 | URL | shiogig #haeTDVwM[ 編集]
shiogigさま
ありがとうございます!
一応、大会には無事参加することができ、センサも誤動作なくいけました。
アドヴァイス、理解できそうな気がします!
いただいたアドヴァイスに沿って公開までにもう一度組み直し、ブレッドボードで再検証し、綺麗な回路にしたいと思います。
ちなみに、被弾判定用の穴が思ったよりも大きく、パネル入力値はもう少し高くなりそうです。(たぶん倍〜3倍)
R1を入れることでセンサ密閉時にA4入力が0になりやすく便利だったのですが、もう一度外して検証してみようと思います。
また、R1はR5の後ろにつけて素直な分圧にしてみようかと思います。
2012/12/17(月) 23:17:38 | URL | 二名川 #-[ 編集]
上手く動いたようですね、ヾ(@⌒ー⌒@)ノ
やはりR1が入って安定したようですね、これがないと太陽電池の電流は行き先がなっかたと言うことか。
>R1はR5の後ろにつけ・・・」ない方が良い、むしろR5は不要かも、
思い切り改造してR1をボリュームにして中間点をA4に直接なんてどうですか?
R2、R3、R4、A3全て無しでArduinoは特定の値(例えば1Vとか)を設定しておき、超えたら被弾とかに。 
回路もソフトも簡単になるから、Arduinoの余力でロックオン機能装備なんて・・・・いいかも、いいかも!
2012/12/19(水) 19:47:17 | URL | shiogig #haeTDVwM[ 編集]
shiogigさま
ありがとうございます!
太陽パネルから直接ボリュームへ、というのは私もウスウス考えていました。(ゼロタンク初号機は照度センサでしたが、ほぼ同じ構造を実装していました。)
http://fc2canned.blog54.fc2.com/blog-entry-689.html
たしかに、太陽光パネルでも同じことができそうです。
最適抵抗値の検証がめんどく、公式センサと構造がかけはなれてくるので、ちょっと避けていました。が、おかげさまで回路の雰囲気も分かりかけてきた気がしますし、休日の日中あたりに、実験してみます!
またレポートさせていただきます。
ロックオンとかはまだ早くて次のステップだと思います。><
将来的にはラズベリーパイとキネクトなどで空間認識をスタンドアロン搭載させたいという希望は・・・ちょっとあります。
2012/12/19(水) 23:20:02 | URL | 二名川 #-[ 編集]
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