Näytteenottotaajuus/aliasing Ohjeellinen: 8 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Haluan luoda koulutusprojektin, joka osoittaa aliasoinnin (ja näytteenottotaajuudet) ja joka on tarkoitus sijoittaa verkkosivustolle resurssina opiskelijoille, jotka oppivat aliasoinnista.

Vaihe 1: Piirin asettelu

Arduino

Arduino on piirin perusta; tukevat servomoottoria (asennetulla anturipyörällä) ja sijoitettua halliefektianturia.

-Enkooderipyörä: Anturipyörän tarkoitus on ripustaa pyöreällä polulla pyörivä magneetti, joka leijuu sijoitetun halliefektianturin päälle.

-Anturiasetukset: Hall -tehosteanturi on sijoitettu magneetin pyörimisradan alapuolelle, sen tarkoitus on seurata magneetin kulkua eri pyörimisnopeuksilla ja tiedonkeruunopeuksilla.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

1. Hanki materiaalit:

   Arduino (+ leipälevy), johdot, anturipyörä, magneetti, halliefektianturi, servomoottori, Matlab -sovellus, Arduino -sovellus

2. Katkaise anturipyörä, asenna servolle, työnnä magneetti aukkoon.
3. Kiinnitä hall -tehosteanturi magneetin polun alle (anturin langanpidennyksiä voidaan tarvita).
4. Rakenna piiri.

Vaihe 2: Arduino -koodi

Tietojen keruutapa

Arduino -koodi käyttää [rivi 41] tietojen keräämiseen hallitehosteanturista”Analog In” A0 -portin kautta

Sarjatiedonsiirtomenetelmä

• [Rivi 43] Näyttää sarjamonitoriin muuttujan "ajastin", joka toteuttaa toiminnon "millis ()" pitääkseen käynnissä olevan ajastimen millisekunteina ohjelman ajan.
• [Rivi 45] Näyttää sarjamonitoriin muuttujan "hallsensor", joka toteuttaa "analogRead" -toiminnon saadakseen tietoa hall -tehosteanturilta ohjelman ollessa käynnissä.

Parametrin delay () tarkoitus

Viive () -parametrin tarkoituksena on muuttaa hall -efektianturilta vastaanotetun tiedonkeruun vasteaikaa

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

Syötä Arduino -koodi Arduino -sovelluksessa

Vaihe 3: Matlab -koodi (HallRT -tiedosto)

- Tietojen vastaanottotapa - [Kuva 3: Rivi 77]

Tietojen hankkiminen ArduinoStepistä

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

Syötä Matlab -koodi on lukujen yläpuolella, paitsi HallRT -tiedostossa

Vaihe 4: Matlab -koodi (thresh_analyze)

Menetelmä piikkien laskemiseksi [Kuva 2: Rivit 45-53]

• Lipun käyttö tässä Matlab-koodissa on niin, että kun for-silmukka kompastuu "aRval" -arvoon, joka on suurempi kuin esiasetettu "thresh" -arvomäärä, kasvaa yhdellä, huippu merkitään tähdellä ja if-lause [rivi 45-50] katkeaa, koska lippu = 1. Toinen if-lause, jossa on lippu [rivi 51-53], osoittaa, että kun huippu saavutetaan ja arvot alkavat laskea huipun ympärillä, lippu = 0 ja for -silmukka etsii edelleen huippuja.

• Parametrit/tarvittavat arvot:

  • 'aRval': koekäytöstä kerätyt tiedot.
  • 'threes': Valittu arvo, joka osoittaa mitä tahansa sen yläpuolella aRvalissa huippuna.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

Luo toinen Matlab -tiedosto "thresh_analyze"

Vaihe 5: Koe 1: Ei aliasointia

Kuva 1: Data Trial @ Delay 200 Kuva 2: Analysoitujen tietojen esitys

-Viiveparametri: 200

Huiput:

Luku = 45

-Kierrosluku minuutissa:

45 kierrosta/minuutti

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

1. Liitä Arduino kannettavaan tietokoneeseen.

   Aseta Arduino -koodin viiveeksi "200". Paina Lataa (sovelluksen vasemmassa yläkulmassa)

2. Siirry Matlab -tiedostoosi HallRT [rivi 37] ja muuta muuttuja "delayTime" 200: ksi.
3. Suorita HallRT -ohjelma.
4. Tallenna Matlab -tiedosto kohtaan "delay_200". (Tallenna kuva)
5. Lataa delay_200.mat -tiedosto.
6. Suorita thresh_analyze -ohjelma. (Tallenna kuva)

Vaihe 6: Koe 2: Anturin aliasing (i)

Kuva 1: Datakokeilu @ viive 50

Kuva 2: Analysoidut tiedot

Viive Parametri: 50-Huiput:

Luku = 52

Kierrosluku minuutissa:

52 kierrosta/minuutti

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Alavaiheet:

1. Liitä Arduino kannettavaan tietokoneeseen.

   Aseta Arduino -koodin viiveeksi "50". Paina Lataa (sovelluksen vasemmassa yläkulmassa)

2. Siirry Matlab -tiedostoosi HallRT [rivi 37] ja muuta muuttuja "delayTime" arvoon 50.
3. Suorita HallRT -ohjelma.
4. Tallenna Matlab -tiedosto kohtaan "delay_50". (Tallenna kuva)
5. Lataa delay_50.mat -tiedosto.
6. Suorita thresh_analyze -ohjelma. (Tallenna kuva)

Vaihe 7: Koe 3: Anturin aliasing (ii)

Kuva 1: Datakokeilu @ viive 100 Kuva 2: Analysoitujen tietojen esitys

Viiveparametri: 100-huippu:

Luku = 54

Kierrosluku minuutissa:

54 Kierrosta/minuutti

------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ------- Alavaiheet:

1. Liitä Arduino kannettavaan tietokoneeseen.

   Aseta Arduino -koodin viiveeksi "100". Paina Lataa (sovelluksen vasemmassa yläkulmassa). '

2. Siirry Matlab -tiedostoosi HallRT [rivi 37] ja muuta muuttuja "delayTime" arvoon 100.
3. Suorita HallRT -ohjelma.
4. Tallenna Matlab -tiedosto kohtaan "delay_100". (Tallenna kuva)
5. Lataa delay_100.mat -tiedosto.
6. Suorita thresh_analyze -ohjelma. (Tallenna kuva)

Vaihe 8: Koe 4: Anturin aliasing (iii)

Kuva 1: Data Trial @ Delay 300 Kuva 2: Analysoitujen tietojen esitys

-Viiveparametri: 300

Huiput:

Luku = 32

Kierrosluku minuutissa:

32 kierrosta/minuutti

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ------- Alavaiheet:

1. Liitä Arduino kannettavaan tietokoneeseen.

   Aseta Arduino -koodin viiveeksi "300". Paina Lataa (sovelluksen vasemmassa yläkulmassa)

2. Siirry Matlab -tiedostoosi HallRT [rivi 37] ja muuta muuttuja "delayTime" arvoon 300.
3. Suorita HallRT -ohjelma.
4. Tallenna Matlab -tiedosto kohtaan "delay_300". (Tallenna kuva)
5. Lataa delay_300.mat -tiedosto.
6. Suorita thresh_analyze -ohjelma. (Tallenna kuva)