Arduino 360 LIDAR com VL53L0X e 28BYJ48 – p1v3

Continuação do projecto do LIDAR 360 com o Arduino, melhorando a plataforma superior assim como o respectivo circuito, e o posicionamento dos LEDs de modo a ter alguma precisão na marcação da origem (angulo zero).

Pormenor do Arduino 360 LIDAR v3 com as caixas dos LEDs IR

Nesta versão tal como na anterior não existiu alteração ao software

Hardware usado no Arduino LIDAR 360

Para alem das seguintes  alterações face à versão anterior o restante permanece igual.. 

O circuito dos sensores na plataforma rotativa foi redesenhado de modo a ter menos fios, á que os sensores encaixam VL53L0X nos terminais dupont;

A plataforma rotativa que se apoia na engrenagem satelite, foi alterada de modo a incluir a caixa (com um pequeno furo na parte de baixo) para o fotodiodo emissor, e o suporte da placa perfurada com o circuito.

Foi desenvolvida uma nova peça feita na impressora 3D, que tem a caixa para o fotodiodo receptor, e inclui o respectivo suporte que se apoia no supporte do motor de passos.

Avaliação desta versão do LIDAR 360

Além da melhoria que é ter menos fios a rodar na plataforma superior, esta versão procurou avançar na detecção do angulo zero. Por isso a avaliação desta versão e a eventual determinação de ajustes necessários estão orientados para esse objectivo.

O comportmento do fotodiodo receptor com estas alterações está documentado nos dois gráficos seguintes.

Comportamento do fotodiodo no Arduino 360 Lidar v3
Comportamento do fotodiodo no Arduino 360 Lidar v3

Os valores menores acontecem quando o fotodiodo emissor passa por cima do fotodiodo receptor. O gráfico mostra bem o comportamento periódico desse acontecimento.

Esse limite inferior, analisado com maior pormenor ainda permite um grande erro, conforme se pode ver no seguinte gráfico.

Pormenor da leitura do fotodiodo quando o emissor passa por cima
Pormenor da leitura do fotodiodo quando o emissor passa por cima

Grosso modo entre os pontos 9 e 59, está a zona de maior coincidencia do furo nas caixas. São 50 x 20ms, ou seja 1 segundo. Esperava algum mais preciso. No entanto, mesmo assim, julgo ser possivel determinar o ponto zero com alguma precisão pois existem leituras claramente mais baixas no centro.

Melhoramentos a fazer no Arduino LIDAR 360

O proximo passo será fazer a parte do programa para efectuar a determinação da origem com este hardware tal como está.

Eventualmente terei que colocar temporariamente um lazer na plataforma, para ter uma referencia visual da orientação da plataforma.

No hardware é a altura de começar a pensar num suporte para o slip ring, para o Arduino Nano e para o driver ULN2003.

 

Ver o prótotipo anterior do Arduino LIDAR 360 v2.