Como pano de fundo para invadir um rangefinder LASER existente, aqui está uma descrição extremamente boa da tentativa de um homem de entender e conectar em série um rangefinder Aparkfun Prexiso LASER - ele falhou, mas fornece informações extremamente interessantes e provavelmente úteis sobre o que encontrou.
Módulo de alcance ultra-sônico Sparkfun .
Caro considerando o custo de uma torneira LASER.
Variantes e especificações básicas . Alcance de 25 pés reivindicada. Informação útil.
Um RADAR Doppler usando RF operando a algumas centenas de MHz - possivelmente usando um módulo de abertura de porta Gunn de dias passados, pode ter uma faixa de 'muito grande'. Certa vez, eu possuía um altímetro de rádio APN1 de um Bristol Freighter (aeronave) e ele media milhares de pés com o solo como 'refletor' - muito terreno, reconhecidamente - e usava válvulas termiônicas de tubo de bolota. Você deve conseguir o alcance que seu coração desejar usando a RF.
O APN 1 usou um método simples, mas útil, para NÃO precisar medir explicitamente o tempo de voo. A medição do tempo de voo (TOF) é possível, mas em curtos intervalos envolve MUITO curtos tempos. Um nanossegundo é uma questão de tempo!
O transmissor APN1 foi varrido com frequência e o sinal refletido recebido foi misturado com o sinal transmitido atual. O sinal de retorno fica no tx freq quando o sinal sai e o tx freq foi varrido para alguma outra frequência pelo tomo em que o sinal retorna. A diferença de frequência, obtida na mixagem de compra tx e no sinal refletido, fornece uma medida direta do alcance.
Discussão - embora esteja relacionado ao equipamento de RF da Segunda Guerra Mundial, é diretamente aplicável a uma versão moderna de curto alcance
Principio básico:
Yee Ha !!!
Você pode usar um ângulo medindo dois pontos no rangefinder clássico da linha de base. Isso pode usar um LASER para fazer dois pontos que você planeja coincidir sob o controle do Arduino. Uma abordagem global, mas que é eminentemente factível.
Se você usou uma linha de base de 1 metro e um feixe foi direto e o outro foi movido para conicídio e você mediu o ângulo do ponto móvel.
A 5 metros, a mudança de ângulo para aumento de 1 metro é de 78,7 graus a 80,6 graus = + 1,85 graus
10 a 11 metros, alteração de ângulo = 0,516 graus
15 a 16 = 0,238 graus
20 a 21 = + 0,14 graus
25 a 26 ~ = 0,1 graus
30 a 31 graus = +0,06 graus
Você pode decidir em que faixa os graus mudam, é muito difícil de ler com precisão.
Uma linha de base mais longa diminui a posição na tabela. por exemplo, uma linha de base de 2 metros fornece um resultado efetivo de 30/2 = 15 graus.
Distância
........ Graus ................. Graus
delta
1 ... 45,0
2 ... 63,4 ... 18,4
5 ... 78,7 .. .2.7
10..84.3 ... 0,63
15 .. 86,2 0,27 ...
25 .. ... 87,7 0,10
30 88,1 .. ... 0,07
ADICIONADO:
Incluí o diagrama do circuito principal da APN1, tanto por diversão, para mostrar o que poderia ser feito em 1940 com os tubos de bolota, mas, no geral, é potencialmente útil para idéias. O diagrama acima é legível se você o observar em tamanho real, conforme fornecido. (Clique com o botão direito do mouse e copie, salve ou abra). Essa é a qualidade "fornecida" - alguém digitalizou o original para um gif em duas cores "preto e branco".
Copiei parte do circuito abaixo e adicionei notas. Algo assim poderia ser feito com componentes modernos com "relativa facilidade" [tm].
A mágica especial essencial é fornecida pelo modulador - aqui, um capacitor variável acionado por um grupo de vozes que varre o transmissor através de uma faixa de frequência. O equivalente moderno é um diodo varacror - capacitância variável com tensão reversa. O oscilador no meio direito aciona esse modulador.
O transmissor é um par de tubos de bolota push-pull que acionam a antena de transmissão no canto inferior esquerdo. Um "sniff" [termo técnico :-)] de RF é enviado do TX para o RX no canto superior esquerdo. Um detector balanceado - aqui um par de tubos Acorn V101 e V102 atualmente comporta um misturador de anel de diodo Schottky ou similar, pega o farejo TX e o eco recebido e os mistura para fornecer um sinal de diferença na saída no canto superior direito. Este é então amplificado como o sinal de alcance. Implementar isso com partes em "estado sólido" resultaria em um resultado simples e possivelmente até eficaz. A largura do feixe do transmissor seria uma consideração importante. Um oscilador de GHZ ou mais e uma antena Pringles podem ser suficientes (ou duas). Os componentes modernos de celulares e Wi-Fi estão tão prontamente disponíveis (excedentes, se necessário) que os "difíceis"
