Ultrasonik Mesafe Ölçme [deney raporu]

admin

Deneyde Kullanılan Malzemeler ve Cihazlar;

DIGIAC 2000 80286 Mikroişlemci Seti,cetvel,uzaklığı ölçülecek olan herhangi bir kitap

Deneyin Yapılışı:

1-) Deney algoritması1’e ait kodları mikroişlemci komut seti yardımıyla yazıp deney düzeneğine 0080:0100H adresinden itibaren yerleştirin. Daha sonra programı çalıştırarak ultrasonik vericiye bir nesne yaklaştırın ve gözlemlerinizi açıklayın.

Deney Algoritması 1’e İlişkin Assembler ProgramI aşağıdaki gibidir;

0100 B0 40 MOV AL,40H (2 çevrim)
0102 E6 88 OUT 88H,AL (3 çevrim);Port1 bit6 çıkış, bit7 giriş
0104 B0 03 MOV AL,03H (2 çevrim)
0106 E6 86 OUT 86H,AL (3 çevrim)
0108 B0 40 MOV AL,40H (2 çevrim) ;port 1’in kontrol saklayıcısı 88h adresinde olduğu için 88h adresine 40h yani 0100 0000 (binary) sayısını atarak P16 çıkış P17 giriş oldu.
010A E6 90 OUT 90H,AL (3 çevrim) ;Vericiyi çalıştır
010C E4 90 SEZ: IN AL,90H (5 çevrim)
010E A8 80 TEST AL,80H (3 çevrim) ;Test port1 bit7
0110 74 06 JZ ALARM (7/3 çevrim) ;Sıfırsa port2’ye FFH yaz,
0112 B0 00 MOV AL,00H (2 çevrim) değilse port2’ye 00H yaz
0114 E6 92 OUT 92H,AL (3 çevrim)
0116 EB F4 JMP SEZ (7 çevrim)
0118 B0 FF ALARM: MOV AL,FFH (2 çevrim)
011A E6 92 OUT 92H,AL (3 çevrim)
011C EB EE JMP SEZ (7 çevrim)

ULTRASONİK MESAFE ÖLÇMEDE KULLANAILAN TEKNİK;
Ultrasonik gönderici P16 (UTX olarak belirtilmiştir) ucun lojik 1 yapıldığında aktif hale getirilir. Bu durumda ultrasonik gönderici 40Khz de ses dalgası gönderir. Gönderilen ses dalgasının şiddeti, ultrasonik modülünde bulunan kazanç (GAIN) potansiyometresi ile ayarlanabilir. P16 lojik 0 yapılarak ultrasonik gönderici kapatılabilir. Ultrasonik alıcı, eğer 40KHz de bir ses dalgası algılarsa bağlı olduğu P17 (URX) ucu lojik 1 yapar, aksi taktirde 0 yapar.O halde algoritma yazılırken P16 çıkış P17 giriş yapılır.Mesafeyi hesaplayabilmek için vericiyi aktif edip alıcıda dalga oluşturmanın yanı sıra, sinyalin vericiden gönderilip alıcıda yakalanması esnasında geçen süreyi de hesaplamak gerekir. Bunu şöyle formüle edebiliriz;
Hız=Mesafe/Zaman, Hızses=330m/s (boşlukta) olduğu bilindiğine göre
Mesafe=330 x Zaman olur.
Burada mikroişlemcinin işlediği komutların süreleri kullanılarak mesafe teorik olarak hesaplanabilir.Deney esnasında bulunan sonuçlarla da karşılaştırılrcaktır.

----
1-) Ultrasonik dalganın elektronik olarak üretilmesi için geçen süre çıkış katı olarak kullanılan NE 555 Timer entegresinin girişine uygulanan kontrol gerilimine cevap verme süresine bağlıdır. Bu da çıkışın girişi izleme hızına bağlı demektir. Her yarıiletken devre elemanında, eleman girişine giriş sinyali uygulandıktan belli bir süre sonra çıkış alınır. Bu süre elemanın duyarlılığını belirler.
Yansıyan sinyalin alıcıda algılanması ve çıkış üretilerek port’a iletilmesi arasında geçen süre ise kullanılan Op-amp’ların Slew-Rate oranlarına bağlıdır. Alıcı devrede 2 adet TL 074 ve 1 adet LM 311 entegresi kullanılmıştır. Sezme hatası bu elemanların Slew-Rate oranlarına bağlıdır.

2-) Hedef ve ölçme devresi hareket halinde ise en kötü durumda vericiden çıkan ses sinyalinin hedefe çarpan miktarı çok az veya sıfır olacaktır. Bu durumda hedefe çarparak yansıyabilen ses sinyali; zataen yansımadan dolayı zayıflayacaktır. Hedefe çarpan sinyalin de genliği düşük olursa bu zayıflamadan dolayı genliği daha da küçülen yansıyan dalganın alıcı kısımda algılanarak yükseltilmesi güçleşecektir. Bu olay hedef ve ölçme sisteminin hızı ile orantılı olarak değişecektir. Hız yüksek ise kötü hatta hiç algılama yapılamayacak; hız düştükçe ise algılama daha iyi koşullarda gerçekleşecektir.

3-) Hedefin büyüklüğü direkt olarak yansıyan dalga miktarını etkileyecektir. Hedef yüzeyi ne kadar büyük olursa o kadar fazla miktarda yansıma gerçekleşecek ve bu da algılayıcı devredeki mikrofontarafından üretilecek algılama geriliminin genliğini yükseltecektir. Böylece algılama aynı şartlar altındaki alıcı devre ile küçük yüzeyli bir hedefe göre daha iyi bir biçimde yapılabilecektir. Hedefin büyük olması; alıcı devre hassasiyetini gereksiz yere arttırmamızı ve dışarıdan yansıyan farklı gürültü sinyallerinin devremizi etkilemesini engelleyecektir.

volkan · Tarih: 08.03.2006, 19:38 Mesaj konusu:

TEŞEKKÜRLER DOSTUM

teroman · Tarih: 17.03.2006, 22:01 Mesaj konusu:

teşekkürler

cglr · Tarih: 04.11.2007, 17:15 Mesaj konusu: **Ultrasonik mesafe ölçme deneyi**

Bilindiği gibi ses dalgaları atmosferde belli bir hızla (330m/s) ilerler. Ayrıca ses dalgaları bir engele çarptığında geri yansıma özelliği gösterir. Ultrasonik mesafe ölçme yönteminde de bu özellik kulanılır. Yani kulağın işitmediği mesafede (40KHz yaygın kullanılır) üretilen işaret verici üzerinden hava boşluğuna yayılır ve yayılan dalgalar çarptığı hedeften yansıyarak ultrasonik sezici üzerine çarpar. İşaretin üretilip hedeften yansıyarak seziciye çarpıncaya kadar geçen süre tespit edilirse, hedefin sezici ve verici modüle uzaklığını hesaplamak mümkün olacaktır.