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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Hilfe bei Modifikation eines Bausatzes


Autor: TheMason (Gast)
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Hallo Leute,

erstmal ein link :

http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...

Es geht um den Bausatz des Abstandswarners von Conrad-Elektronik.
Ich möchte diesen folgendermaßen modifizieren :

- reichweite vergrößern
- signalausgang mit einer analogen Spannung welche proportional zum 
Abstand ist.

Zur reichweite :

Im der Beschreibung bei Conrad wird gesagt das der abstand zwischen 
10-80cm beträgt (das ist zuwenig). Ich hatte den Bausatz aber bestellt, 
da in der Beschreibung (link) eine Reichweite von 5m angegeben ist. Das 
würde mir mehr als reichen. Prinzipiell sind 2-3 m schon genug. Welche 
modifikation müsste an diesem Bausatz vorgenommen werden damit das 
machbar wäre ? Mir würde spontan einfallen das sich das irgendwie mit 
dem verändern von C1/C3 realisieren liesse.

Zum Signalausgang :

Soweit ich sehen kann (bzw. verstanden habe) wird einfach nur das Signal 
per T2 verstärkt (in Verbindung mit P1/R7, und dadurch die 
"Schaltschwelle" [wenn die bezeichnung so passt] entsprechend 
verändert). Dementsprechend müsste ja eigentlich ein Abgriff an R2 
reichen (ggf. noch ein Op-Amp dazwischen).

Zweck des ganzen :

Ich möchte mit dieser modifikation (und einer kleinen Zusatzschaltung, 
bestehend aus 2 Komparatoren) einen Abstands-Bereich zu einem Gegenstand 
definieren in dem geschaltet werden soll, sprich -> Abstand zum 
Gegenstand kleiner als Abstandsschwelle 1 -> Signal 1 setzen, Abstand 
zum Gegenstand größer als Schwelle 2 -> Signal 2 setzen, dazwischen 
(also zwischen beiden Schwellen) -> kein Signal setzen.

Kann mir jemand sagen ob ich mit den o.g. vermutungen recht habe und 
sich das ganze so realisieren lässt, bzw. mir ggf helfen kann die 
beschriebenen Anforderungen mit dem Bausatz zu erreichen ?

Gruß
Rene

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

beim benutzen Prinzip, den Oszillator mit dem Ulatrschall als 
Rückkopplungsweg zu benutzen, wird Dir kaum eine Entfernungserkennung 
gelingen.

Sobald die Schleifenverstärkung über den kompletten Weg, also inclusive 
des reflektierten Ultraschallpegels, 1 weit genug übersteigt, schwingt 
das Ding an, sinkt der Reklektionspegel ab, reißt die Schwingung wieder 
ab.
Das sollte ein Hysteresis-Verhalten ergeben, irgendwo setzt die 
Schwingung ein und es schwingt mit maximaler Amplitude (Rückkopplung). 
Sinkt die rückgekoppelte Energie unter den Minimalwert, setzt sie aus.

Die Einstellung hinten stellt bur eine Vorspannung ein, damit die LED 
erst leuchtet, wenn die Geschichte schwingt und nich davor bei jedem 
Umgebungsgeräusch flackert.

Die Empfindlichkeit ist durch 2 Dinge begrenzt: es muß genug Schall 
zurückkommen, um die Schwingungsbedingung zu erreichen und es darf nicht 
so empfindlich sein, daß durch direkte Verkopplung zwischen Sender und 
Empfänger die Schwingungen nicht mehr aussetzen.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Da hilft nur ein Umbau in zwei unabhängige Schaltungsteile, den 
Oszillator und einen Empfänger, der noch möglichst weit entfernt vom 
Oszillator sitzt. Die Detektordiode liefert dann eine Spannung abhängig 
von der Entfernung.
Alternativ möglich: der Umstieg auf den Doppler-Effekt, also nur 
Bewegungserkennung, keine feste Entfernung messbar

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Also einfachste Möglichkeit, den Sendetransducer mit einem NE555 oder 
ähnlichen auf fester Frequenz betreiben, die restliche Schaltung bleibt 
so.

Autor: TheMason (Gast)
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erstmal danke für die niederschmetternden infos :-((
dachte es wäre einfacher (hatte das prinzip der schaltung wohl falsch 
verstanden) eine entfernungsmessung daraus zu machen.

@christoph

wie soll das funktionieren ? (bin leider nicht so bewandert in analoger 
schaltungstechnik) der empfängerteil müsste dann doch eigentlich eine 
verbindung zum sender haben oder ? und wie soll das mit der 
detektordiode funktionieren ?
das man einen oszillator braucht ist klar, aber ich hätte jetzt 
irgendwie auf lauftzeitmessung getippt, bei der ein paar wellenpakete 
abgegeben werden und beispielsweise ein kondensator aufgeladen wird bis 
der detektor was empfängt, und man durch die spannung des kondensators 
auf die entfernung kommt.

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

vielleicht ein Ansatz: die BEuteile so benutzen, speziell den Empfänger. 
Eine AVR oder µC Deiner Wahl, der für den Sender kurze 45kHz-Bursts 
erzeugt. Dann könnte man mit dem Original-Empfänger erstmal probieren, 
ob an der Auswerteschaltung da überhaupt irgendwas auswertbares ankommt, 
vermutlich ist ein Filter für den Bereich um 45kHz im Empfänger fällig.

3m sind rund 10ms wenn ich es richtig in Erinnerung habe, wäre schon 
brauchbar für einen Cature-Interrupt am AVR.

Problem wird sein, die Impulse zu erkennen. Die Zeitkonstante des 
Gleichrichters würde ich noch verringern, den 220p auf 470p vergrößern 
und und den 180n auf vielleicht 1-2n verringern. Dann ist nur die Frage, 
ob sich die Impulse an der LED nachweisen lassen.

Als Versuch würde ich den Sender recht lange Impule erzeugen lassen mit 
großen Pausen (0,5s/2s vielleicht), einfach, damit man es an der LED 
sieht.

Wenn das überhaupt klappt, würde ich den Rest in die Software verlegen.

Empfänger am Eingang mit Portpin kurzschließen, damit der Sender nicht 
den Empfangsverstärker zustopft, Auswertung mit passender Verzögerung 
starten, mehrere Messungen, um Störimpulse auszublenden usw.

Keine Ahnung, ob die Hardware das hergibt...

Gruß aus Berlin
Michael


Autor: TheMason (Gast)
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@michael

die lösung mit einem avr (oder anderen uC) hatte ich auch schon gedacht, 
möchte den aufwand fürs erste aber erst gering halten (wg. 
software-schreiben, evtl. dann später) daher ich dachte daran ob es 
nicht vielleicht eine einfache analoge lösung gibt (daher auch die 
bausätze).
also wenns mit einigermassen vertetbarem aufwand analog machbar wäre 
wärs nicht schlecht. ansonsten bliebe mir nur die uc-lösung ...

aber mal anders gefragt :
gibts sowas denn nicht schon als fertiges modul ? das was ich bisher 
gefunden habe waren industrie-sensoren und die sind preislich jenseits 
von gut und böse ... (ab 200€)

Autor: Gast (Gast)
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Ein selbstbau ist leider nicht sinnvoll.
829514 - 62 bei Conrad (Entfernungsmesser auf Laser Basis bis 15m inkl. 
LCD) für <31€.

Autor: TheMason (Gast)
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@gast

ein solches modul bringt mir nichts, da man zum einen durch das lcd 
schlecht auf die entfernung schließen kann, außerdem bräuchte ich einen 
analogausgang.
ist das mit dem avr denn die einzig praktikable lösung ?!

@christoph

könntest du mir deinen vorschlag etwas genauer erklären ?

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