Taxa de mostreig / Aliasing instructible: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Desitjo crear un projecte educatiu que demostri l'aliasing (i les taxes de mostra) i que es vulgui col·locar en un lloc web com a recurs per als estudiants que aprenen sobre l'aliasing.

Pas 1: Disseny de Ciruit

Arduino

L'Arduino és la base del circuit; que suporta el servomotor (amb roda codificadora muntada) i el sensor d’efecte hall posicionat.

-Roda del codificador: el propòsit de la roda del codificador és suspendre un imant que gira en un recorregut circular, situant-se sobre un sensor d’efecte hall posicionat.

-Configuració del sensor: el senor d’efecte hall es col·loca per sota del recorregut de rotació de l’imant, el seu propòsit és fer un seguiment del pas de l’imant amb diverses velocitats de rotació i velocitats de recollida de dades.

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

Subpassos:

1. Obtenir materials:

   Arduino (+ placa de pa), cables, roda codificador, imant, sensor d’efecte hall, servomotor, aplicació Matlab, aplicació Arduino

2. Retalleu la roda del codificador, monteu-la al servo i introduïu l’imant a la ranura.
3. Col·loqueu el senor d'efecte hall a sota del recorregut de l'imant (pot ser que siguin necessàries extensions de fil del sensor).
4. Circuit de construcció.

Pas 2: Codi Arduino

Mètode de recollida de dades

El codi Arduino utilitza [Línia 41] per recopilar informació, a través del port A0 "Entrada analògica", del sensor d'efecte hall

Mètode de transmissió de dades en sèrie

• [Línia 43] Mostra al monitor sèrie una variable 'temporitzador' que implementa la funció 'millis ()' per mantenir un temporitzador en execució en mil·lisegons durant la durada del programa.
• [Línia 45] Mostra al monitor sèrie una variable 'hallsensor' que implementa 'analogRead' per obtenir informació del senor d'efecte hall a mesura que s'està executant el programa.

Finalitat del paràmetre delay ()

L’objectiu del paràmetre delay () és variar el temps de resposta de la recopilació de dades que es rep del sensor d’efecte hall

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

Subpassos:

Introduïu el codi Arduino a l'aplicació Arduino

Pas 3: Codi Matlab (fitxer HallRT)

-Mètode de recepció de dades - [Figura 3: Línia 77]

Obtenció de dades de l’ArduinoStep

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

Subpassos:

El codi Matlab d’entrada és superior a les xifres, deseu-lo al fitxer HallRT

Pas 4: Codi Matlab (throwh_analyze)

Mètode de recompte de pics [Figura 2: Línies 45-53]

• L'ús de la bandera en aquest codi Matlab és de manera que un cop el bucle for topi amb un "aRval" que sigui més gran que el recompte de valors predeterminat de "batre" augmentarà un, el pic estarà marcat per un asterisc i la sentència if [Línia 45-50] es trencarà perquè flag = 1. La segona sentència if-amb una bandera [Line 51-53] indica que un cop es compleix el pic i els valors comencen a disminuir al voltant del pic, llavors marca = 0 i el bucle for continua cercant més pics.

• Paràmetres / valors necessaris:

  • 'aRval': les dades recopilades d'una prova de prova.
  • 'batre': valor escollit per indicar qualsevol cosa que es trobi a sobre d'ell en aRval com a pic.

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

Subpassos:

Creeu un segon fitxer Matlab "throwh_analyze"

Pas 5: prova 1: sense aliasing

Figura 1: Prova de dades @ Delay 200 Figura 2: Dades analitzades de llindar

-Paràmetre de demora: 200

Pics:

Recompte = 45

-Número de revolucions per minut:

45 revolucions / minut

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

Subpassos:

1. Connecteu l'Arduino al vostre ordinador portàtil.

   Estableix el retard del codi Arduino a "200". Premeu Puja (a l'extrem superior esquerre de l'aplicació)

2. Aneu al fitxer Matlab HallRT [Línia 37] i canvieu la variable "delayTime" a 200.
3. Executeu el programa HallRT.
4. Deseu el fitxer Matlab a "delay_200". (Desa la figura)
5. Carregueu el fitxer delay_200.mat.
6. Executeu el programa thirh_analyze. (Desa la figura)

Pas 6: Prova 2: Aliasing del sensor (i)

Figura 1: Prova de dades @ Retard 50

Figura 2: Dades analitzades de llindar

Paràmetre de demora: 50-Pics:

Recompte = 52

Número de revolucions per minut:

52 Revolucions / Minut

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

Subpassos:

1. Connecteu l'Arduino al vostre ordinador portàtil.

   Estableix el retard del codi Arduino a "50". Premeu Puja (a l'extrem superior esquerre de l'aplicació)

2. Aneu al fitxer Matlab HallRT [Línia 37] i canvieu la variable "delayTime" a 50.
3. Executeu el programa HallRT.
4. Deseu el fitxer Matlab a "delay_50". (Desa la figura)
5. Carregueu el fitxer delay_50.mat.
6. Executeu el programa thirh_analyze. (Desa la figura)

Pas 7: Prova 3: Aliasing del sensor (ii)

Figura 1: Prova de dades @ Retard 100 Figura 2: Dades analitzades de llindar

Paràmetre de demora: 100-Pics:

Recompte = 54

Número de revolucions per minut:

54 revolucions / minut

------------------------------------------------ -------------------------------------------------- ------- Subpassos:

1. Connecteu l'Arduino al vostre ordinador portàtil.

   Estableix el retard del codi Arduino a "100". Premeu Puja (a l'extrem superior esquerre de l'aplicació). '

2. Aneu al fitxer Matlab HallRT [Línia 37] i canvieu la variable "delayTime" a 100.
3. Executeu el programa HallRT.
4. Deseu el fitxer Matlab a "delay_100". (Desa la figura)
5. Carregueu el fitxer delay_100.mat.
6. Executeu el programa thirh_analyze. (Desa la figura)

Pas 8: Prova 4: Aliasing del sensor (iii)

Figura 1: Prova de dades @ Delay 300 Figura 2: Dades analitzades de llindar

-Paràmetre de demora: 300

Pics:

Recompte = 32

Número de revolucions per minut:

32 revolucions / minut

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ------- Subpassos:

1. Connecteu l'Arduino al vostre ordinador portàtil.

   Estableix el retard del codi Arduino en "300". Premeu Puja (a l'extrem superior esquerre de l'aplicació)

2. Aneu al fitxer Matlab HallRT [Línia 37] i canvieu la variable "delayTime" a 300.
3. Executeu el programa HallRT.
4. Deseu el fitxer Matlab a "delay_300". (Desa la figura)
5. Carregueu el fitxer delay_300.mat.
6. Executeu el programa thirh_analyze. (Desa la figura)