Использование ультразвукового датчика

Ультразвуковой датчик может измерять расстояние до находящегося перед ним объекта. Он делает это, посылая звуковые волны и измеряя время, которое требуется, чтобы отраженный звук вернулся к датчику. Частота звука слишком высока, чтобы звук можно было услышать («ультразвук»).

Расстояние до объекта можно измерить либо в дюймах, либо в сантиметрах. Вы можете воспользоваться этим, например, для того, чтобы заставить вашего робота остановиться на определенном расстоянии до стены.

Также вы можете использовать ультразвуковой датчик для обнаружения другого ультразвукового датчика, работающего поблизости. Например, вы можете использовать его для обнаружения присутствия поблизости другого робота, который использует ультразвуковой датчик. В этом «пассивном» режиме датчик прослушивает, но не посылает звуковые сигналы.
Данные ультразвукового датчика
Ультразвуковой датчик может выдавать следующие данные:
ДанныеТипИнтервалПримечания
Расстояние в сантиметрахЧисловое значение0 – 255Расстояние до объекта в сантиметрах.
Расстояние в дюймахЧисловое значение0 – 100Расстояние до объекта в дюймах.
Ультразвуковое обнаружениеЛогическое значениеИстина/ЛожьИстина, если обнаружен другой ультразвуковой датчик.
Советы и подсказки
Ультразвуковой датчик лучше всего обнаруживает объекты с твердой поверхностью, которая хорошо отражает звук. Мягкие объекты, такие как ткань, могут поглощать звуковые волны и не обнаруживаться датчиком. Также труднее обнаруживать объекты с округлой или наклонной поверхностью.
Датчик не может обнаруживать объекты, которые находятся очень близко к датчику (ближе, чем примерно 3 см или 1,5 дюйма).
Датчик имеет широкое поле обзора и может лучше обнаруживать более близкий объект сбоку, чем более удаленный объект прямо перед ним.
Примеры использования ультразвукового датчика
Ниже приведено несколько примеров, показывающих, как вы можете использовать ультразвуковой датчик в своей программе.
Пример 1: Остановиться на определенном расстоянии перед стеной
Эта программа заставляет робота перемещаться вперед до тех пор, пока ультразвуковой датчик не обнаружит что-либо на расстоянии ближе 10 дюймов, затем робот останавливается. Программа использует блок ожидания в режиме «Ультразвуковой датчик – Сравнение– Расстояние в дюймах» и ждет, пока расстояние обнаружения не составит менее 10 дюймов. Если ультразвуковой датчик обращен вперед, робот остановится примерно за 10 дюймов до стены.
Советы и подсказки
Не забывайте использовать режим «Включить» блока «Рулевое управление», если вы хотите двигаться, ожидая сигнала датчика.
Пример 2: Подать сигнал тревоги, когда поблизости обнаружен объект
Эта программа заставляет робота подавать сигнал всякий раз, когда ультразвуковой датчик обнаруживает объект на расстоянии ближе 50 сантиметров. Программа использует блок «Если ... то» в режиме «Ультразвуковой датчик – Сравнение – Расстояние в сантиметрах», чтобы проверить, что определенное расстояние составляет менее 50 сантиметров. Если это так, блок «Если ... то» подает сигнал. Блок «Если ... то» работает циклически, и проверка происходит постоянно.
Советы и подсказки
При работе этой программы попробуйте поэкспериментировать, передвигая объекты перед датчиком, чтобы увидеть, насколько широким является поле зрения датчика.
Пример 3: Постепенно снижать скорость при приближении к объекту
Эта программа заставляет робота постепенно снижать скорость и затем остановиться примерно в 10 см от какого-либо объекта, обнаруженного перед ним. Чем ближе он подходит к объекту, тем медленнее он будет двигаться.

Программа использует блок ультразвукового датчика в режиме «Измерение – Расстояние в сантиментах», для того чтобы измерить расстояние и получить численный результат через шину данных. Затем блок математики вычитает 10 из значения расстояния, и результат передается на ввод «Мощность» блока «Рулевое управление». Более короткое расстояние приводит к меньшей мощности, когда расстояние достигает 10 см, мощность будет равна нулю, и робот остановится. Процесс повторяется циклически, и мощность мотора постоянно корректируется на основании новых показаний датчика.
Советы и подсказки
Вы также можете попробовать передвинуть предмет во время работы программы. Робот будет постоянно корректировать свою скорость.
Блоки и режимы ультразвукового датчика
В таблице ниже показаны все программные блоки и режимы ультразвукового датчика. Режимы расстояния имеют подрежимы, которые позволяют выбирать между сантиметрами и дюймами.
БлокРежимИспользование
Ожидание Ультразвуковой датчик – Сравнение – РасстояниеОжидание, когда расстояние достигнет указанного значения.
ОжиданиеУльтразвуковой датчик – Сравнение – ПрисутствиеОжидание, в пассивном режиме, обнаружения ультразвукового сигнала.
ОжиданиеУльтразвуковой датчик – Изменение – РасстояниеОжидание, когда расстояние изменится на определенную величину.
Цикл Ультразвуковой датчик -
Сравнение – Расстояние
Повторение последовательности блоков до тех пор, пока расстояние не достигнет определенного значения.
ЦиклУльтразвуковой датчик – Сравнение – ПрисутствиеПовторение последовательности блоков до тех пор, пока не будет обнаружен ультразвуковой сигнал, только в пассивном режиме.
ЦиклУльтразвуковой датчик – Изменение – РасстояниеПовторение последовательности блоков до тех пор, пока расстояние не изменится на определенную величину.
Если ... то Ультразвуковой датчик – Сравнение – РасстояниеВыберите между двумя последовательностями блоков в зависимости от расстояния.
Если ... тоУльтразвуковой датчик – Сравнение – ПрисутствиеВыберите между двумя последовательностями блоков в зависимости от того, определяется ли ультразвуковой сигнал в режиме «только прослушивание».
Ультразвуковой датчикИзмерение – РасстояниеИзмерьте расстояние и получите результат через шину числовых данных.
Ультразвуковой датчикИзмерение – ПрисутствиеПрослушивайте другие ультразвуковые сигналы в пассивном режиме и получите результат через шину логических данных.
Ультразвуковой датчикСравнение – РасстояниеСравните расстояние с пороговым значением и получите результат через шину логических данных.
Ультразвуковой датчикСравнение – ПрисутствиеПрослушивайте другие ультразвуковые сигналы в пассивном режиме и получите результат через шину логических данных.
Ультразвуковой датчикДополненияАналогично режиму «Измерение – Расстояние», но с возможность сделать только один звуковой сигнал.
Регистрация данныхСм. «Регистрация данных».
Ультразвуковой
Быстрые ссылки