怎樣將IR Sensor與Arduino和程序結(jié)合使用以消除噪聲

步驟1：紅外傳感器的工作：

使用紅外傳感器非常容易測(cè)量距離。

一束紅外光透射到目標(biāo)，反射光束被光電二極管捕獲。

光電二極管測(cè)量光的強(qiáng)度（這里大部分是紅外光）。紅外二極管不僅可以測(cè)量紅外光的強(qiáng)度，而且對(duì)可見(jiàn)光也很敏感。

在這里，光電二極管記錄的紅外光的強(qiáng)度代表目標(biāo)與傳感器之間的距離。

目標(biāo)越近，記錄的光強(qiáng)度越高，并且隨著距離的增加而降低。

步驟2：為傳感器制造電路：

我們正在使用基本電路來(lái)驅(qū)動(dòng)光電二極管。我們還可以使用基于運(yùn)放的更準(zhǔn)確，更好的方法來(lái)進(jìn)行精確測(cè)量。

IR LED與Arduino的數(shù)字引腳串聯(lián)了100歐姆的電阻。然后將光電二極管連接到與5v電源串聯(lián)的5k歐姆電阻，并從信號(hào)中取出信號(hào)，該信號(hào)進(jìn)入Arduino的模擬輸入引腳。

步驟3：檢查電路：

將此代碼上傳到arduino。

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

pinMode（6，OUTPUT）;

}

無(wú)效循環(huán)（）

{digitalWrite（6，HIGH）;

delayMicroseconds（500）;

A = analogRead（A3）;

Serial.println（a）的}

現(xiàn)在打開(kāi)串行繪圖儀，然后將一些目標(biāo)移到傳感器前面。繪圖也應(yīng)根據(jù)目標(biāo)位移的移動(dòng)而移動(dòng)。

此方法的問(wèn)題：

測(cè)量對(duì)環(huán)境敏感。光線的任何變化都會(huì)破壞測(cè)量。

例如，如果我們?cè)谠缟闲?zhǔn)傳感器，則不能在晚上使用。甚至在室內(nèi)，如果我們打開(kāi)或關(guān)閉室內(nèi)燈光，校準(zhǔn)也會(huì)發(fā)生變化。

步驟4：噪聲和解決方案的來(lái)源：

有多種噪聲源，例如：

太陽(yáng)的紅外輻射：很大一部分對(duì)地球的IR輻射。

室內(nèi)照明：紅外光電二極管不僅捕獲紅外光，而且還感知到室內(nèi)照明光透射的可見(jiàn)光。

》

熱源：所有熱源均發(fā)出某種形式的輻射，這些輻射被IR光電二極管捕獲。這些輻射的數(shù)量，因此誤差取決于身體的溫度和大小。

這些源發(fā)出的IR輻射被IR光電二極管捕獲。因此誤差被添加到我們的測(cè)量中。

解決方案：

由于 可以顯示在第三張圖片中，

如果我們打開(kāi)led比光電二極管測(cè)量噪聲+信號(hào)，如果led關(guān)閉光電二極管僅測(cè)量噪聲。

這兩個(gè)值之間的差將得到去噪數(shù)據(jù)。

如果我們非?？斓刈x取兩個(gè)讀數(shù)足夠的去噪效果會(huì)更好。

附加的代碼可用于從傳感器獲取純凈/去噪的數(shù)據(jù)。

步驟5：去噪和應(yīng)用的測(cè)試代碼

這些圖片顯示RAW數(shù)據(jù)，噪聲值和純信號(hào)。您還可以參考視頻，其中存在閃爍的光以及靜態(tài)噪聲時(shí)傳感器的輸出。

此方法可用于線路跟隨器，因此我們不需要每次都校準(zhǔn)傳感器采用。它也可以用于某些使用紅外傳感器具有相同優(yōu)勢(shì)的機(jī)器人。
責(zé)任編輯：wv