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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bat-Finder


Autor: Lanius (Gast)
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suche Schaltungen und Erfahrungsaustausch.
Würde am liebsten was mit Mikrocontroller basteln.
Die Aufgabe ist Ultraschall bis 100 Khz in den für Menschen hörbaren
Bereich zu verschieben.
Hat sich hier schon jemand mit dem Thema beschäftigt?
Bei käuflichen Geräten gibt es wohl drei Arten.
Würde am liebsten den Schall aufzeichnen und umrechnen oder langsamer
abspielen, aber dann hängt man ja der Zeit hinterher.
AD-Wandler?
Micro?
Ich denke mit meinem MSP430 ist das nicht mehr zu machen, oder?

Autor: Ronny (Gast)
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Also mit teureren externen A/D-Wandler sollte der Frequenzbereich
machbar sein.Jedoch dürfte es dann eher am Mikro hängen,ich denke nicht
das mehr als 20KHz noch vernünftig aufgenommen werden.

Wenn die Daten einmal erfasst sind (dazu äussert sich besser jemand mit
mehr analog/audio Kenntnissen),dürfte es kein Problem sein die Daten
herunter zu rechnen.Bei 100KHz wären das 200.000 Samples pro
Sekunde,mit 16 Bit gesampelt entstünden 400KB die pro Sekunde
umgerechnet werden müssten.Ein 16-Bitter mit 16MHz oder vielleicht auch
etwas mehr sollte damit ganz gut zurecht kommen.Ausgegeben werden kann
das ganze dann mit einem Digital-Analog Wandler.

Für komplexere Umrechungen im Frequenzbereich (anstatt einfach einige
Samples zusammen zufassen/mitteln) ist dann aber definitiv ein DSP die
günstigere Lösung.

Autor: Qwerty (Gast)
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Ich habe mal einen "Fledermausdetektor" nachgebaut, der rein analog
und in Echtzeit arbeitet. Der US wird mit einer handelsüblichen
40-kHz-US-Empfängerkapsel aufgenommen und mit einem Mischer-IC in den
für den Mensch hörbaren Frequenzbereich heruntergemischt. Nicht immer
muss man mit Kanonen (digitale Signalverarbeitung) auf Spatzen (oder
Fledermäuse) schießen. Leider finde ich den Link zu dem von mir
verwendeten Schaltplan nicht mehr.

Autor: Barti (Gast)
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Ich würde diese relativ einfache Aufgabe auch analog lösen.
Mikrocontroller ist oversized! Gibt sicher ein paar Schaltungen, habe
auch mal eine irgendwo gesehen. Schon interessant zu wissen wo unsere
kleinen geflügelten Freunde rumschwirren.

Autor: Karl-heinz Domnick (kalledom)
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Hallo,
ich erlaube mir als 'Neuer' in diesem Forum auf einen Thread in einem
anderen Forum hinzuweisen: 'Fledermausdetektor, Vorverstärker,
Endverstärker, ...'. Dort wird praktisch sehr gut geholfen, mit
Schaltplänen vielen Links und Erklärungen.
http://www.strippenstrolch.de/forum/board_entry.php?id=5353

Autor: marc989 (Gast)
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Hi,

die idee mit dem "verlangsamen" der aufgezeichneten frequenz hat
viele vorteile gegenüber einem mischerdetector. Natürlich käuflich auch
wesentlich teurer.
Früher hat man das übrigends mit einem schnelllaufenden tonband
gemacht, das man dann langsam abgespielt hat :-)

bin auch dabei sowas in der art zu bauen und die daten auf MMC
aufzuzeichnen. Aber klappt noch nicht so wie es soll.

Marc989

Autor: Lanius (Gast)
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Ich bin auf www.zwergfledermaus.de gestoßen. Der Besitzer bastelt
Detektoren in Workshops usw. Bietet auch einen Bausatz an.
Habe das Mischerprinzip noch nicht wirklich verstanden und schau mich
erstmal bei euren Links um.

Autor: Detlef _a (detlef_a)
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Habe mit Kids den BAT-detector von Frank Pliquett gebaut. Funzt mit
Mischer wie nen Radio, diesen Frühling auch die Tiere gehört, ist
großer Spaß.

http://www.zwergfledermaus.de/empfaenger/empfaenger_e.htm

Der Schaltplan stand mal in nem Elektronikjournal (Funkschau?) und
Frank hatte noch Bausätze, Mic is etwas schwierig zu kriegen.

Cheers
Detlef

Autor: Qwerty (Gast)
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Wobei diese Lösung irgendwie komplizierter als mein Nachbau aussieht.
Ich muss zuhause mal nach dem Schaltplan bzw. Link schauen. Die
Funktionsweise ergibt sich aus den Grundlagen der Signaltheorie: Mischt
(multipliziert) man zwei Frequenzen miteinander, so erhält man ein
Signal, dessen Grundschwingung genau die Differenz der beiden
Frequenzen ist. Im Audiobereich kennt man das als hörbare Schwebung:
Sind zwei gleichzeitig gespielte Töne fast gleich hoch, so hört man ein
langsames "wabern", eben eine Schwebung mit der Differenzfrequenz.

Mischt man also das Fledermaussignal (z.B. bei 40 kHz) mit einer
Sinusschwingung fester Frequenz (z.B. 38 kHz), so erhält man ein Abbild
des Fledermaussignals mit einer Grundschwingung von 2 kHz.

Autor: Karl-heinz Domnick (kalledom)
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In den 70-er Jahren hatte die Polizei auf bestimmten Funk-Kanälen mit
diesem Prinzip die Sprache 'verschlüsselt'. Mit einem ähnlichen
Mischer wie für die Fledermäuse konnte man wieder alles mithören :-)

Autor: Lanius (Gast)
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Habe von Frank eine Antwort auf meine E-Mail bekommen. Bausatz und
Schaltplan kann ich von ihm bekommen.
Mal sehen, zumindest hätte ich dann eine sehr gute Startbasis.

Autor: Hauke Radtki (Gast)
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Also wenns ganz einfach sein soll und auch ohne probleme dass man auf
die entsprechende Fledermaus "tunen" muss: Einfach das eingangssignal
verstärken, mit IC oder auch µC teilen (z.b. durch 16) und dann wieder
ausgeben.

Ein nachteil ist, dass man die lautstärke der Rufe so nicht mehr
wiedergeben kann.

Viele Fledermäuse schreien ja nicht nur einfach auf einer frequenz
sondern ihr schrei ist Frequenzmoduliert. So dass man mit der
tunermethode entweder nicht mal den ganzen schrei mitbekommt oder ihn
garnicht erst hört.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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<<Mischt man also das Fledermaussignal (z.B. bei 40 kHz) mit einer
Sinusschwingung fester Frequenz (z.B. 38 kHz), so erhält man ein
Abbild
des Fledermaussignals mit einer Grundschwingung von 2 kHz.
>>
mischt man das ganze mit 37.8Khz wieder hoch, fliegt die Fledermaus
gegen die Wand (Dopplereffekt Uuups.)

Autor: Karl-heinz Domnick (kalledom)
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@Hauke Radtki
Dann sollte es doch möglich sein, beide Varianten zu verknüpfen:
aus der Frequenzmischer-Schaltung die Lautstärke gewinnen und damit die
Ausgangs-Amplitude der Frequenz-Teiler-Schaltung verändern ?

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Wenn man die oben angegebenen Links gründlich verfolgt, findet man
solche Kombinationen.
Damit könnte die Teilermethode einigermassen anhörbar sein, ansonsten
quält man damit seine Ohren. Die Verstärkung muss so hoch sein, dass
leise Fledermaus-Töne den Teiler ansteuern, damit führt aber auch jedes
andere Geräusch zu einem Krachen am Teilerausgang.
Akustisch schöner ist auf jeden Fall die Tunermethode, auch wenn man da
vielleicht den einen oder anderen Ton überhört.
Ausserdem, wer sagt, dass man mit einem Sinussignal mischen muss?
Mischt man mit einem Rechteck, werden gleichzeitig viele Frequenzbänder
umgesetzt.
Statt eines Ultraschallwandlers kann man übrigens gut die
Messmikrofonkapsel MCE2000 von Panasonic verwenden. Die ist deutlich
breitbandiger als eine US-Kapsel.

Autor: Karl-heinz Domnick (kalledom)
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@Uwe Nagel
Da ich nicht so sehr ein 'BatMan' bin, verfolge ich die Sache mehr
technisch-elektronisch und helfe schaltungstechnisch wo ich kann. Hin
und wieder habe ich ein Verständnisproblem und frage dann.
Der Mischer mit dem CMOS 4069 ist digital; es sind Inverter, mit denen
ein Recheckgenerator aufgebaut ist.
Die Schaltungen mit dem SO42P und TCA 440 sind analog.

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Man muss verschiedene Verfahren unterscheiden.
Erst mal die Teiler und die Tuner. Die Teiler benutzen den 4069 gerne
als Verstärker vor dem eigentlichen Teiler, zB 4040. Hinter dem Teiler
ist also digital immer volle Amplitude, nicht schön fürs Ohr. Mit
Amplitudendetektor und gesteuertem Verstärker kann man prinzipiell die
Hüllkurve des Originals wieder auf das geteilte Signal aufbringen.
Die Tuner mischen analog (das muss nicht heissen mit Sinus) mit SO42P
oder TCA440, ich hab mal den Funktionsgenerator XR2206 dazu
missbraucht. Oder digital mit Rechteckoszillaor und CMOS-Schaltern oder
Analog-Multiplexern als Mischer, was dann meiner Idee 'Mischen mit
Rechteck' entspricht.
Eigentlich müsste das Ergebnis der beiden Mischer nicht gleich klingen,
insbesondere wenn das Mikrofon einigermassen breitbandig ist. Ich habe
allerdings noch keinen direkten Vergleichstest gemacht.
In einigen Audioprogrammen gibt es die Funktion die Tonhöhe zu
verändern ohne die Zeit zu beeinflussen. Wie geht das eigentlich? Man
könnte ja auch mal mit DSP's auf Fledermäuse schiessen...

Autor: Karl-heinz Domnick (kalledom)
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Der CMOS 4069 in dem Schaltplan des SK207 Heterodyne Ultrasound Detector
ist als digitaler Oszillator und Mischer beschaltet. Anschließend folgt
ein Filter für 2...4 kHz und der LM386 als Verstärker.
Im anderen Forum hat jemand bei dieser Schaltung einen Transistor
zwischen US-Wandler und 4069 gesetzt, damit das Signal besser TTL-Pegel
erreicht. Dadurch ist der Detector empfindlicher, sprich besser
geworden.
In der DSP-Geschichte bin ich nicht richtig drin und möchte da auch
nicht tiefer einsteigen.

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Im 'SK207 Heterodyne Ultrasound Detector' findet die eigentliche
Mischung in den beiden Dioden statt. Der 'obere' Teil des 4069 bildet
einen 3-stufigen Verstärker für das Ultraschallsignal, der 'untere'
Teil den Oszillator. Beide Signale werden über Kondesatoren auf die
Dioden geführt. Einfache Schaltung, es muss nicht immer ein
Multiplizierer, Ringmodulator oder Multiplexer sein, wenn man zwei
Frequenzen mischen will...
Der 4096 ist ja eigentlich ein digitales IC, wird hier aber zur Hälfte
als analoger Verstärker misbraucht.

Autor: Lanius (Gast)
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Zur Zeit schwebt mir ein Mischer mit automatischem Suchlauf vor.
"Digital" die Frequenz messen und dann mit Mischfrequenz von D/A-
Wandler mischen. Aber erstmal muß ich mir ein Micro besorgen.
Auf das Thema bin ich übrigens durch eine BAT-Night des NABU gekommen.

Ich fand es total faszinierend, da steht man an einem Teich und geniest
die Stille, und erst die mitgebrachten Geräte machen den Lärm der
Flattermänner hörbar.
Da merkt man deutlich wie beschränkt die eigenen Sinne doch sind. Ist
bei Licht, Gerüchen usw ja ähnlich, wer weiss was man noch alles nicht
mitkriegt...

Autor: Tee oder Kaffee (Gast)
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Zitat:
"Da merkt man deutlich wie beschränkt die eigenen Sinne doch sind."

Ist auch gut so:
Will das Flattermangeschrei nicht immer hören.
Und die Hundekackepisse erst recht nicht aus großer Entfernung
riechen...

Autor: Lanius (Gast)
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Habe von meiner Freundin den Bausatz von www.zwergfledermaus.de zum
Geburtstag geschenkt bekommen und kann diesen durchaus
weiterempfehlen.
War komplett mit Gehäuse, Batterie usw., hat auf Anhieb funktioniert.
Vieleicht baue ich noch eine Frequenzanzeige ein, auch wenn man die in
der Praxis nicht wirklich braucht.

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