Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ultraschallsensor für Hinderniserkennung


von Pascal (Gast)


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Hallo,

ich möchte für meinen Roborter eine Hindernisserkennung mittels 
Ultraschall anbringen.
Ich habe mir hierzu diesen Ultraschallsensor für meinen Arduino 
bestellt:

http://www.ebay.de/itm/250973476855?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

Dieser hat einen Winkel von 15 Grad. Ich will jedoch nicht das sich die 
Ultraschallschwingungen kegelförmig ausbreiten.

Mein Roborter hat einen Durchmesser von 40cm. Ist es möglich mit einem 
Ultraschallsensor diese Strecke abzudecken. Ich habe hierbei an einen 
Parabolspiegel oder Servomotoren gedacht...
Ob ich den Parabolspiegel für den HC-SR04 verwenden kann bin ich mir 
nicht sicher, da Sender und Empfänger auf einer Platine angebracht sind.

Den Parabolreflektor hätte ich nach diesem Projekt aufgebaut:
http://www.mikrocontroller.com/jufo/kapitel3_5.htm

Ich bin noch ein Anfänger und weis nicht welche die beste Methode 
hierfür ist.

Über Antworten und Ratschläge würde ich mich sehr freuen.

Gruss
Pascal

von Stephan K. (stephan_k)


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Die beiden Ultraschallteile (Sender/Empfaenger) sind mit nur 2 
Kontakten, durchkontaktiert verloetet. Du kannst einen davon abloeten 
und auf der Rueckseite wieder anloeten. So haste versetzt einen nach 
vorne und einen nach hinten und kannst den Parabolspiegel aufbauen.

von Pascal (Gast)


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Okay danke. Ich habe mir gerade dieses Bild genauer angeschaut (siehe 
Anhang).
Der Ultraschallsensor HC-SR04 hat nur einen Öffnungswinkel von 15 Grad. 
Um den kompletten Durchmesser abzudecken bräuchte ich einen 
Öffnungswinkel von 180 Grad. Oder liege ich damit falsch?

gruss
Pascal

von Karl H. (kbuchegg)


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Pascal schrieb:
> Okay danke. Ich habe mir gerade dieses Bild genauer angeschaut (siehe
> Anhang).
> Der Ultraschallsensor HC-SR04 hat nur einen Öffnungswinkel von 15 Grad.
> Um den kompletten Durchmesser abzudecken bräuchte ich einen
> Öffnungswinkel von 180 Grad. Oder liege ich damit falsch?

Oder anders rum.
Einen Parabolspiegel, so dass deine 15° ausreichen, so dass sich nach 
der Reflexion am Spiegel ein 40 cm breiter Strahl ergibt.

Aber ehrlich gesagt glaub ich nicht, dass die dazu notwendige Baulänge 
in Kauf nehmen willst.

von Pascal (Gast)


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Dann ist der Parabolspiegel in meinem Fall die schwierigere Methode. 
Dann ist es besser wenn ich einen kleinen Parabolspiegel und diesen mit 
Ultraschallsensor an einen Servo anbringe?

von khmweb (Gast)


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Ich hab aus einem alten Fernseher vor Jahren einen Ultraschallsensor mit 
Elektronik ausgebaut. Liegt noch immer bei mir rum.

Falls das interessant ist, mache ich gern mal ein Foto und schaue auch 
gern, was da auf der Elektronik verbaut ist. Ich verschenke das Teil 
auch gern gegen Portoerstattung.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Würde mich interessieren. Kann ich den haben? Mich würde allerdings vor 
allem der Sender interessieren. Der Empfänger allein ist eher witzlos.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Ich frage mich, was ein US-Strahl mit 40cm Breite bringen soll.

Da steht ein Hindernis im Weg. Mehr Infos bekommst Du nicht. Und nun?


Gruß

Jobst

von Werner (Gast)


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Pascal schrieb:
> Oder liege ich damit falsch?

Ja, tust du.
Wenn der Öffnungswinkel (oder ist es der Halbwinkel) 15° beträgt, mußt 
du mit dem Parabolspiegel so weit weg vom US-Wandler sein, dass der 
Kegel einen Durchmesser von 40 cm hat. Entsprechen muß die Brennweite 
des Spiegels gewählt sein. Du benutzt also nur einen kleineren Bereich 
der Parabel.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Abdul,

> Mich würde allerdings vor allem der Sender interessieren.

In ebay habe ich mal 'ne Tüte erstanden. Verwendet als Prüfsender für 
Ultraschallmikrofone und daher leider weg.

Die waren so alt, die Tasten einer Tastenreihe stießen eine Reihe 
Stimmgabeln an, die wiederum tasteten einen 1-Transistor-Oszillator mit 
Kondensatormikrofon als Geber.
Im TV vermute ich Stimmgabelresonatoren wie einst für Selektivruf zur 
Dekodierung. Etwas nostalgisch, hat aber prächtig funktioniert und was 
spottbillig.

Die Erzeugung der Hochspannung: Der Oszillator machte aus 
Batteriespannung so um die 50 Volt und richtete die sofort gleich. An 
der Kapsel stehen dann 50V DC plus 0...50 AC.

Toll, was man aus nur einem Transistor alles noch machen kann!


Ciao
Wolfgang Horn

von Stefan F. (sfrings)


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Hallo WOlfgang,
das ist ein Scherz oder? Gibt es sowas wirklich? Ein Foto davon wäre 
echt interessant.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Ja, Stefan, so ähnlich habe ich auch gefragt,

> das ist ein Scherz oder? Gibt es sowas wirklich?

Es gab es mal von Grundig. Foto? Nichts mehr in meinen Händen.

Zum Trost eine kleine Story von einem Regensburger Ingenieur, längst in 
Rente, wie es zur Infrarot-Fernbedienung kam.
Das lag am Klingeln einer PL509 im Ultraschallbereich. War für mich neu, 
dass die Röhre am Zeilentrafo akustisch, also mechanisch, angeregt 
werden kann durch Strom oder Spannung an ihrer Anode.
Sie tat es aber und stopfte damit den US-Empfänger im TV zu.

Die Entwickler entsannen sich einer Applikation aus den 
Siemens-Handbüchern mit Leuchtdioden und Photodioden - und zusammen 
wurde von US auf IR umgestellt.
Die 40 kHz des US von Grundig finden sich heute noch in neuesten TV.
Wie das Leben halt so spielt...

Ciao
Wolfgang Horn

von TomDeMarco (Gast)


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Wolfgang Horn schrieb:
...
> Zum Trost eine kleine Story von einem Regensburger Ingenieur, längst in
> Rente, wie es zur Infrarot-Fernbedienung kam.
> Das lag am Klingeln einer PL509 im Ultraschallbereich. War für mich neu,
> dass die Röhre am Zeilentrafo akustisch, also mechanisch, angeregt
> werden kann durch Strom oder Spannung an ihrer Anode.
> Sie tat es aber und stopfte damit den US-Empfänger im TV zu.
>
> Die Entwickler entsannen sich einer Applikation aus den
> Siemens-Handbüchern mit Leuchtdioden und Photodioden - und zusammen
> wurde von US auf IR umgestellt.
> Die 40 kHz des US von Grundig finden sich heute noch in neuesten TV.
> Wie das Leben halt so spielt...
>
> Ciao
> Wolfgang Horn

Sag mal Wolfgang, kann es sein, dass du einmal etwas mit Autoradios zu 
tun hattest ?

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, T.,

> Sag mal Wolfgang, kann es sein, dass du einmal etwas mit Autoradios zu
> tun hattest ?

Sicher. Bei fast jeder Fahrt als Fahrer hatte ich meine Finger an den 
Knöpfen.

Ciao
Wolfgang Horn

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Mich würde noch die Episode zu den Ultraschallmikrofonen interessieren!

> Die Erzeugung der Hochspannung: Der Oszillator machte aus
> Batteriespannung so um die 50 Volt und richtete die sofort gleich. An
> der Kapsel stehen dann 50V DC plus 0...50 AC.

Entweder waren das elektrostatische Wandler, oder uralte Vorfahren der 
heutigen Piezowandler. Die heutigen Piezos sind alle vorpolarisiert 
('eingefrorene Vorspannung').

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Hier gibts ne alte Bedienungsanleitung für die Grundig US-Fernbedienung:
http://www.saarfranzosen.de/joomla/index.php?option=com_jdownloads&Itemid=98&view=finish&cid=69&catid=8

von khmweb (Gast)


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Hallöchen,

ok, dann hier die Bilder von dem Teil, Vorder- und Rückseite, wenn der 
Upload geklappt hat. Fernbedienungssender ist leider nicht mehr da.

Eingebaute ICs:
SN28864N
SN28784N

Interesse?

LG
khmweb

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Würde ich zum Basteln nehmen. Schick mir ne email oder poste eine. 
Danke.

von SpamTroll (Gast)


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@khmweb:

Das Teil stammt zu 100% nicht aus einem Fernseher :)

Das ist die Ansteuerung von einer alten Polaroid-Kamera, der 
Ultraschallsensor ist für den Autofokus.

Noch mehr Bilder: 
http://filmphotographyproject.com/store/polaroid-spectra-af-instant-camera
Wenn das Teil noch funktioniert würde ich das nicht verbasteln, die 
alten Kameras haben schon eine kleine Fangemeinde.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Irgendwie jammert mir der Saarfranzose zu viel. Habs angehangen.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Kleine Elektrostaten von A.K.G., Abdul,

wenn ich mich recht erinnere.
Durchmesser etwa 2cm, Tiefe etwa 1 cm.

> Entweder waren das elektrostatische Wandler.

Genau. Tiefgeformtes Alu-Gehäuse mit Löchern auf Masse, gleich dahinter 
alubedampfte Kunsstofffolie als spannungstragende Elektrode.
Regt zum Selbstbau an mit Lochstreifenplatine als Gehäuse und darauf die 
Folie aus einem Folienkondensator.

Da träume ich dann, auf dieselbe Lochstreifenplatine eine längere 
alubedampfte Folie anzukleben, diese aber in Sektoren aufzuteilen für 
ein Phased Array.

Aber andere Dinge sind wichtiger.

Ciao
Wolfgang Horn

von Jobst M. (jobstens-de)


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Abdul K. schrieb:
> Irgendwie jammert mir der Saarfranzose zu viel. Habs angehangen.

Sagt mal, C738 und C739 sind doch verkehrt herum ...

Und wie regelt man mit einem Motor, welcher nur in eine Richtung dreht, 
die Lautstärke?


Gruß

Jobst

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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War ein anderer Typ, Abdul,

offensichtlich eine "etwas" neuere Entwicklung.
Eine für mehrere "Kanäle", etwa 4, wenn ich mich recht erinnere.
Aber nichts für die Hinderniserkennung.

Ciao
Wolfgang Horn

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Jobst M. schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Irgendwie jammert mir der Saarfranzose zu viel. Habs angehangen.
>
> Sagt mal, C738 und C739 sind doch verkehrt herum ...
>

Nein. Sind richtig rum. Kontrolliere wann die Dioden zum Aufladen leiten 
werden...


> Und wie regelt man mit einem Motor, welcher nur in eine Richtung dreht,
> die Lautstärke?
>

Weiß ich auch nicht. Scheinen welche mit sehr wenig Strom und dafür viel 
Spannung zu sein. Kurios mit einem Schwingkreis und Einweggleichrichtung 
direkt an einen Motor?
Laufen die die ganze Zeit und werden durch eine Feder zurückgezogen?

Hm. In der technischen Unterlage fehlen leider viele Details. Die 
US-Wandler sind gar nicht beschrieben. Das Mikrofon könnte ein 
Kristallmikrofon sein, die Sender vielleicht rein elektrostatisch. Würde 
auch zur Bandbreite passen. Heutige Wandler haben einen akustischen 
Resonator lambda/4 mit Reflektor.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Abdul K. schrieb:
> Nein. Sind richtig rum. Kontrolliere wann die Dioden zum Aufladen leiten
> werden...

Eben drum!


Gruß

Jobst

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Oh ja. Hast wohl recht. Der C737 ist auch anders.

Aber wie wird so ein Motor gesteuert? Läuft der Sender ständig? Die 
Kanalwahl scheint ein Schrittschaltwerk in rein aufzählender Richtung zu 
sein. C737 hängt ja an einem Relais.


Ich könnte mir noch mechanische Richtungskehrschalter vorstellen, die 
nicht eingezeichnet wurden. Kurz auf den Taster und der Motor läuft nun 
in die andere Richtung, wenn man nochmals länger drückt.


Man bräuchte einen 70+ Meister ;-)

von khmweb (Gast)


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Kann sein, dass ich mich nach all den Jahren irre. Dann ist es wohl eher 
ein Überbleibsel aus irgendwelchen Sortimenten. Ja, sieht genauso aus, 
wie auf den Fotos der Polaroid. Gib mir Deine Mail und ich melde mich: 
khm@hmweb.de oder sharpmz@sharpmz.org.

Hast schon eine Idee, was Du damit anfängst? Ich hoffe, das Teil ist 
nicht kaputt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ich hab dich angeschrieben.

von khmweb (Gast)


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Ich hab Dir geantwortet... ;-)

von TomDeMarco (Gast)


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Wolfgang Horn schrieb:
...
>> Sag mal Wolfgang, kann es sein, dass du einmal etwas mit Autoradios zu
>
>> tun hattest ?
...
> Sicher. Bei fast jeder Fahrt als Fahrer hatte ich meine Finger an den
>
> Knöpfen.
>
> Ciao
>
> Wolfgang Horn

... dann bist du wohl doch nicht der Horn, den ich glaubte zu kennen. 
Der war nicht so witzig ;-)

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