โทโพกราฟีโซนาร์บนเดสก์ท็อป: เรดาร์ด้วย Simulink

โปรเจกต์เรดาร์ Arduino ทั่วไปใช้ "Processing" IDE เพื่อวาดหน้าจอสีเขียว แต่ Arduino Radar with Simulink ยกระดับงานวิศวกรรมสู่โลกของมืออาชีพระดับสูง MATLAB Simulink ถูกใช้โดยวิศวกรการบินและอวกาศสำหรับคณิตศาสตร์อาร์เรย์ โปรเจกต์นี้บังคับให้ Arduino ทำงานในฐานะ DAQ (Data Acquisition) ฮาร์ดแวร์ ที่รวดเร็วอย่างเหลือเชื่อเพียงอย่างเดียว โดยทำการสแกน Sonar array และยิง Serial string อย่างต่อเนื่องเข้าสู่พลังการประมวลผลอันมหาศาลของบล็อก Simulink บนเดสก์ท็อปของ MATLAB โดยตรง!

ลูปการกวาดของ Microcontroller (ท่อส่งข้อมูล)

Uno ถูกยึดเข้ากับ HC-SR04 Sonar Component ที่ติดกาวโดยตรงบน SG90 Micro Servo

1. Uno ไม่ทำการประมวลผลกราฟิกใดๆ มันทำหน้าที่เป็นกลไกท่อส่งข้อมูลที่สมบูรณ์แบบ!
2. ฟังก์ชัน loop() ใช้ for loop มาตรฐานเพื่อกวาด Servo จาก 15 ถึง 165 องศา
3. ทุกๆ การขยับหนึ่งองศา มันจะทริกเกอร์ฟังก์ชัน pulseIn() ของ Sonar!
4. การประมวลผล Buffer ที่เข้มงวด: Simulink ไม่สามารถอ่านข้อความที่มนุษย์อ่านได้ เช่น Angle: 20, Distance: 15 มันจะล่ม มันต้องการบล็อกการแยก String ที่คั่นด้วยคอมมาขนาดใหญ่และถูกปิดท้ายอย่างสมบูรณ์แบบ!

Serial.print(currentAngle);
Serial.print(",");
Serial.print(distanceCM); 
Serial.print("."); // ตัวคั่นที่สมบูรณ์แบบที่ Simulink รอคอย!

• Uno ส่งลำดับ String นี้แบบไดนามิก 50 ครั้งต่อวินาทีผ่านพอร์ต USB COM!

สถาปัตยกรรมรับข้อมูลของ MATLAB Simulink

งานหนักทั้งหมดจะถูกดำเนินการอย่างชัดเจนบนสถาปัตยกรรม PC ขนาดใหญ่ที่รัน MATLAB

• ผู้ใช้สร้างไดอะแกรมบล็อกแบบกราฟิกใน Simulink!
• พวกเขาลาก "Serial Receive Block" ที่เชื่อมต่อกับ COM4 / 9600 Baud เข้ามา!
• การคำนวณตรีโกณมิติแบบคาร์ทีเซียน: ข้อมูลที่เข้ามาเป็น Polar Variables (Angle and Radius) อย่างแม่นยำ Simulink จะต้องแปลงข้อมูลนี้ทางคณิตศาสตร์! x = distance * cos(theta) y = distance * sin(theta)
• เอนจิ้น Simulink อันทรงพลังจะทิ้งพิกัด X/Y เหล่านี้ลงใน Scatter Plot graph widget ทันที สร้างส่วนโค้ง Radar สีเขียวที่ส่องสว่างน่าทึ่ง และกวาดไปมาซึ่งตรวจจับมือมนุษย์ได้อย่างไดนามิก เหมือนกับการติดตามของเรือดำน้ำ!

ซอฟต์แวร์และอุปกรณ์วินิจฉัยสำหรับการบินและอวกาศ

• Arduino Uno/Nano (ความเร็วในการประมวลผลมาตรฐานเพียงพออย่างสมบูรณ์)
• SG90 Micro Servo + HC-SR04 Sonar Component Module
• MATLAB และ Simulink Support Package for Arduino Hardware (จำเป็นต้องติดตั้งซอฟต์แวร์ขนาดใหญ่บนโฮสต์ PC!)
• Custom 3D Printed Sonar Mount Bracket (หาก Sonar ขยับเพียงเล็กน้อยขณะสแกน การคำนวณคาร์ทีเซียนที่พล็อตใน Simulink จะบิดเบี้ยวไปอย่างมาก!)