Ultraschall mit 8051

Gregor Gast #57952
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Hallo zusammen,
ich bastle gerade an einer Ultraschall-Marderscheuche (Tierfreunde,
vergebt mir...), die von einem 8051 (AT89C2051) gesteuert wird. Hierzu
erzeuge ich an einem Portpin eine Frequenz die zufällige Werte zwischen
20 kHz und 40 kHz annimmt, das ganze funktioniert auch so weit.
Wenn ich nun einen Lautsprecher (Visaton PH8 Piezo-Hochtöner bis 40
kHz) anschliesse ertönt neben dem gewünschten Ultraschall ein lautes
und gut zu hörendes, grausiges Krächzen was bei Frequenzen über 20 kHz
ja eigentlich nicht sein dürfte.
Hat hier jemand eine Idee wie ich das wegbekommen könnte ??

Danke und Gruss
Gregor
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crazy horse Gast #57953
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Dürfte daran liegen, dass du den speaker mit Rechtecken fütterst (?)
Wie wegbekommen? Mit einfachen Mitteln nicht.
Nimm nen frequenz-steuerbaren Sinusgenerator. MAX038 wäre zu  schade
und zu teuer dafür, wie hiess der einfachere? ICL7038? Irgendwas in der
Art.
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Thomas Burkhardt Gast #57954
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Hi Gregor,

wie schnell änderst du diese Frequenz?

@crazy horse
Die Oberwellen des Rechtecks könnten schon recht wirkungsvoll mit nem
Tiefpass unterdrücken. Das erklärt aber nicht ganz die aufgetretenen
Geräusche (subharmonische?? glaub ich nicht dran). Vielleicht ist es
ein Effekt der Frequenzänderung.

Viele Grüße
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thomas b Gast #57955
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Sollte die erste Oberwelle von 20KHz Rechteck nicht bei 60KHz liegen und
damit definitif unhörbar sein???
Ist es nicht wahrscheinlicher das wärend der Änderung der Frequenz für
eine gewisse Zeit der Piezo nicht angesteuert wird und das das hörbare
Gräusch der Umschaltvorgang zwischen den Frequenzen ist?

Hast Du die Möglichkeit mit einem zweiten AVR die max. H/L Zeiten zu
messen?

Eine Umstellung von Rechteck auf Sinus sollte außer einer Erhöhung des
Wirkungsgrades nicht viel bringen...

Eine wesentlich einfachere Variante wäre eine Sirenenschaltung die im
Bereich 20-40kHz arbeitet, so etwas sollte mit 1/2 4093 (ST-NAND), zwei
Kondensatoren, 3 Widerständen und einer Diode ohne Probleme gehen...

cu tb
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Thomas Burkhardt Gast #57956
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Hallo Thomas,

eben, dass meinte ich doch, die Harmonischen sind's wahrscheinlich
nicht, wie Gregor ja selber vermutet. Ich könnte mir auch nur
vorstellen, dass es was damit zu tun hat, wenn die Frequenz geändert
wird.

Grüße
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Peter D. #57957
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Ich vermute mal, Du erzeugst diese Frequenzen nicht kontinuierlich,
sondern schaltest sie ständig an und aus.

Und das ist aber gleichbedeutend mit der Erzeugung einer niedrigen
Frequenz, die sich als Krächzen bemerkbar macht.


Auch können ander Interupts Deine Signale verzögern, d.h. die
Periodendauer bis in den Hörbereich verlängern, wenn Du nicht die
Hardware-PWM benutzt, bzw. dem Toninterrupt die höchste Priorität
zuweist.


Eventuell hilft ein Hochpaß (Kondensator), um niederfrequente
Frequenzen abzublocken.


Peter
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rumpelstielzchen Gast #57958
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Also harmonische entstehen schon. (subharmonische auch bei 20Khz
rechteck)
Versuchs mal mit ner spule parallel. wird so in DigitalUhren gemacht.
und erhöht gleichzeitig Spannung und Wirkungsgrad. berechnet sich nach
der thomson'schen Schwingungsgleichung und da der Piezo eigentlich
auch ein Kondensator ist von ca 1 bis 2nf, dürfte der Rest nicht schwer
sein. und wenn es trotzdem mit nem mikroC sein muss, mach nen DAC mit
ner R-2R Hühnerleiter. mit 8 Ausgängen macht das nen Sinus mit 256bit
Auflösung
der Rest, wie Hochpaß wurde schon empfohlen
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Manfred Glahe Gast #57959
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Hallo Gregor,

Piezo- Lautsprecher haben den unangenehmen Effekt selbst Spannungen zu
generieren wenn sie nachschwingen, eben den Piezoeffekt!
Und dieser könnte u.U. sogar Deinen Port zerstören da diese sehr hoch
sein können (besonders bei Rechteckansteuerung).
Um solch einen Lautsprecher zu treiben solltest du schon einen kleinen
NF Verstärker nehmen.

MfG  Manfred Glahe
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