Samplingshastighed/Aliasing instruerbar: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Jeg ønsker at oprette et uddannelsesprojekt, der demonstrerer aliasing (og prøvehastigheder) og er beregnet til at blive placeret på et websted som en ressource for studerende, der lærer om aliasing.

Trin 1: Ciruit Layout

Arduino

Arduino er grundlaget for kredsløbet; understøtter servomotoren (med monteret encoderhjul) og den placerede hall -effektsensor.

-Encoderhjul: Encoderhjulets formål er at suspendere en magnet, der roterer i en cirkulær bane, og svæver over en placeret hall -effektsensor.

-Sensoropsætning: Hall -effekt -senoren er placeret under magnetens rotationssti, dens formål er at spore magnetens passage med forskellige rotationshastigheder og dataindsamlingshastigheder.

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

Deltrin:

1. Få materialer:

   Arduino (+ brødbræt), ledninger, encoderhjul, magnet, hall effekt sensor, servomotor, Matlab applikation, Arduino applikation

2. Skær encoderhjulet ud, monter det på servoen, skub magneten ind i åbningen.
3. Fastgør hall -effekt senor under magnetbanen (trådforlængelse af sensoren kan være påkrævet).
4. Byg kredsløb.

Trin 2: Arduino -kode

Metode til dataindsamling

Arduino -koden bruger [linje 41] til at indsamle oplysninger via 'Analog In' A0 -porten fra hall -effektsensoren

Metode til seriel dataoverførsel

• [Linje 43] Viser en variabel 'timer' i den serielle skærm, der implementerer funktionen 'millis ()' for at holde en kørende timer i millisekunder i programmets varighed.
• [Linje 45] Viser en variabel 'hallsensor' i seriel skærm, der implementerer 'analogRead' for at få oplysninger fra hall -effekt -senoren, mens programmet køres.

Formålet med parameteren forsinkelse ()

Formålet med parameteren delay () er at variere responstiden for dataindsamling, der modtages fra hall -effektsensoren

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

Deltrin:

Indtast Arduino -kode i Arduino -applikation

Trin 3: Matlab -kode (HallRT -fil)

-Metode for datamodtagelse - [Figur 3: Linje 77]

Indhentning af data fra ArduinoStep

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

Deltrin:

Input Matlab -kode er over tal, gem i HallRT -fil

Trin 4: Matlab -kode (thresh_analyze)

Metode til tælling af toppe [Figur 2: Linier 45-53]

• Anvendelsen af flaget i denne Matlab-kode er således, at når for-løkken snubler over en 'aRval', der er større end det forudindstillede 'tærske'-værdital, vil stige med en, vil toppen blive markeret med en stjerne, og if-sætningen [linje 45-50] vil bryde, fordi flag = 1. Den anden if-sætning med et flag [linje 51-53] angiver, at når toppen er opfyldt, og værdierne begynder at falde omkring toppen, så flag = 0 og for -loop fortsætter med at søge efter flere toppe.

• Parametre/Nødvendige værdier:

  • 'aRval': De indsamlede data fra en prøvekørsel.
  • 'tærske': En valgt værdi til at angive noget over det i aRval som en top.

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

Deltrin:

Opret en anden Matlab -fil "thresh_analyze"

Trin 5: Forsøg 1: Ingen aliasing

Figur 1: Datatest @ forsinkelse 200 Figur 2: tærskeanalyserede data

-Forsinkelsesparameter: 200

Toppe:

Tæl = 45

-Antal omdrejninger pr. Minut:

45 Omdrejninger/minut

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

Deltrin:

1. Tilslut Arduino til din bærbare computer.

   Indstil forsinkelsen i Arduino -koden til "200". Tryk på Upload (i øverste venstre hjørne af applikationen)

2. Gå til din Matlab -fil HallRT [Linie 37], og skift variablen 'delayTime' til 200.
3. Kør HallRT -programmet.
4. Gem Matlab -filen under "delay_200". (Gem figur)
5. Indlæs filen delay_200.mat.
6. Kør programmet thresh_analyze. (Gem figur)

Trin 6: Forsøg 2: Aliasing af sensor (i)

Figur 1: Datatest @ forsinkelse 50

Figur 2: Tærskeanalyserede data

Forsinkelsesparameter: 50-toppe:

Tæl = 52

Antal omdrejninger pr. Minut:

52 Omdrejninger/minut

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

Deltrin:

1. Tilslut Arduino til din bærbare computer.

   Indstil forsinkelsen i Arduino -koden til "50". Tryk på Upload (i øverste venstre hjørne af applikationen)

2. Gå til din Matlab -fil HallRT [Linie 37], og skift variablen 'delayTime' til 50.
3. Kør HallRT -programmet.
4. Gem Matlab -filen under "delay_50". (Gem figur)
5. Indlæs filen delay_50.mat.
6. Kør programmet thresh_analyze. (Gem figur)

Trin 7: Forsøg 3: Aliasing af sensor (ii)

Figur 1: Datatest @ forsinkelse 100 Figur 2: tærskeanalyserede data

Forsinkelsesparameter: 100-toppe:

Tæl = 54

Antal omdrejninger pr. Minut:

54 Omdrejninger/minut

------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------- ------- Undertrin:

1. Tilslut Arduino til din bærbare computer.

   Indstil forsinkelsen i Arduino -koden til "100". Tryk på Upload (i øverste venstre hjørne af applikationen). '

2. Gå til din Matlab -fil HallRT [Linie 37], og skift variablen 'delayTime' til 100.
3. Kør HallRT -programmet.
4. Gem Matlab -filen under "delay_100". (Gem figur)
5. Indlæs filen delay_100.mat.
6. Kør programmet thresh_analyze. (Gem figur)

Trin 8: Forsøg 4: Aliasing af sensor (iii)

Figur 1: Datatest @ forsinkelse 300 Figur 2: tærskeanalyserede data

-Forsinkelsesparameter: 300

Toppe:

Tæl = 32

Antal omdrejninger pr. Minut:

32 Omdrejninger/minut

-------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------- ------- Undertrin:

1. Tilslut Arduino til din bærbare computer.

   Indstil forsinkelsen i Arduino -koden til "300". Tryk på Upload (i øverste venstre hjørne af applikationen)

2. Gå til din Matlab -fil HallRT [Linie 37], og skift variablen 'delayTime' til 300.
3. Kør HallRT -programmet.
4. Gem Matlab -filen under "delay_300". (Gem figur)
5. Indlæs filen delay_300.mat.
6. Kør programmet thresh_analyze. (Gem figur)