Entfernungsmessung mit ultraschall µC8051

[Michael L. (Firma: HTL) (wintermadness)]

Hallo ich hätte mehrere Fragen bezüglich der Entfernungsmessung mit 
Ultraschall.
Ich habe die Sensoren Ma40E7-R bzw. MA40E7-T  oder die Sensoren UST-40R 
und UST40T zur verfügung.
Im jetzigen beispiel verwende ich die UST-40R und UST40T sensoren.
Berücksichtigt MUSS werden, dass ich den Mikrocontroller 8031 verwenden 
muss (Schulprojekt).
Die verwendete Schaltung hängt im Dateianhang.
Mein Problem bei der Schaltung ist, dass ich sie zwar fix und fertig 
aufgebaut habe, aber nicht wirklich weiß, welches Signal ich zu erwarten 
habe. Wahrscheinlich ein Signal, dass sich mit abstand ändert, aber die 
signale dich ich an sender und empfänger messe, sind nicht größer als 
0,2Volt oder sogar noch weniger.
also die schaltung ist von der folgenden seite: 
http://www.roboterwelt.de/roboterwelt/?Sonstiges:Ultraschallmodul_zur_Entfernungsmessung_%28alt%29

Ich versorge die schaltung mit 5 V, und das logische gatter oben im 
Schaltplan ist ein CD4001BE - Nor Leistungsgatter, und unten den opv 
TL084CN.

Bitte um Antworten, oder vielleicht vorschläge bzw. änderungen zur 
Schaltung, nur wichtig ist, dass es sich beim Mikrokontroller um den 
8031 handelt.
danke jetzt schon mal für antworten!

[Michael L. (Firma: HTL) (wintermadness)]

nur zur vollständigkeit halber....

Die Sendeschaltung funktioniert nicht, und Empfängerschaltung auch 
nicht.

Kann ich eine einfachere schaltung zur erzeugung des Ultraschalls 
verwenden? bzw. hat jemand eine schaltung, die funktioniert?


ich hätte beim Empfängermodul probiert, dass ich statt dem Sensor 
einfach einen Funktionsgenerator mit rechteckimpuls mit 40kHz dranhänge, 
aber messen tu ich nach wie vor kein nützliches signal.

versteht vielleicht irgendwer für was der control - eingang und sig.out 
in der schaltung rechts ist?
mfg

[... .. (docean)]

Webseite  -- Plan
Steuereingang -- Control
Analogausgang -- Sig.Out

[StefanK. (Gast)]

Hallo,

auf den Control-Eingang musst Du ein High-Signal geben, damit der Sender 
arbeitet. Zum Testen kannst Du den Eingang mit 5V verbinden, später 
steuert diesen Eingang dein Controller. Dann mißt Du am Ausgang eine 
Analogspannung, abhängig von der Entfernung des Meßobjekt, ich gehe 
davon aus, dass Du die Originalplatine verwendet hast. Im Ruhezustand 
müsstest Du am Ausgang die halbe Betriebsspannung messen können, wenn 
nicht: Platine genau überprüfen auf Unterbrechungen, Kurzschlüße, 
Lötbrücken, falsch gepolte ICs, Elkos, Dioden...

Im Originalbeitrag ist eigentlich ganz genau die Arbeitsweise der 
Schaltung beschrieben.

Ein 8051 alleine nützt Dir allerdings nichts, Du brauchst dazu einen 
AD--Wandler oder nimmst gleich einen mit eingebautem AD-Wandler.

Gruß Stefan

[Tom (Gast)]

Hallo.

Nur kurz zur Empfaengerschaltung:

Der Opamp funktioniert nicht mit der eingezeichneten 
Spannungsversorgung.
Ein LM324 ist in jeder Bastelkiste, laeuft mit 5V single supply und 
reicht zum Testen, leider reicht das GBW nicht. Ein TLC274 koennte knapp 
funktionieren. Alternativ den TL084 mit +/-5V statt 0/5V versorgen.

Den +Eingang des unbenutzten OP auf Masse, -Eingang an Ausgang.

C7 sorgt dafuer, dass alle Stoerungen auf der 5V-Spannungsversorgung von 
U1A und U1B mitverstaerkt werden und muss weg.

Die Ausgangsspannung des Funktionsgenerators beim Testen bitte auf 2-3mV 
stellen.

[Stefan Schütte (Gast)]

Moin,

zum Testen kann man den Control-Ausgang auf +5V legen und kann sich
ansehen wie der Empfänger arbeitet.
Im Betrieb ist es aber so, dass das Control-Signal getaktet werden
muss. Woher sollte man wissen, aus welchem Puls das empfangene
Echo stammt. Dazu muss man auch noch wissen, wie lange der Oszillator
und der Sendepiezo zum Einschwingen braucht.
In der Praxis ist die Funktion so, dass der Sender einen Pieps sendet,
ein Timer gestartet wird und danach gelauscht wird wann das Echo
Empfangen wird, das den Timer stoppt. Die gemessene Zeit ist die Zeit,
die der Schall vom Sender zum Objekt und zum Empfänger brauchte. Dazu
sollte man auch die maximale Reichweite der Sender/Empfänger-Kombination
kennen, da es bei einer zu hohen Taktrate des Control-Signals Fehl-
messungen geben kann.
Das Thema ist nicht ganz so einfach wie es aussieht und erfordert
Experimentierfreudigkeit und theoretisches Hintergrundwissen.
Viel Spass
Stefan

[R. W. (quakeman)]

Der LM358 funktioniert problemlos mit einer 0/5V unipolaren 
Betriebsspannung. Denn wie schon erwähnt, funktioniert der TL084 laut 
Datenblatt nicht mit dieser Betriebsspannung.
Ich persönlich würde einen 8051er mit eingebautem ADC wählen anstatt 
einem externen ADC, der nur weitere mögliche Fehlerquellen mitbringt. 
Leider fällt mir kein 8051er ein, der im pinkompatiblen 40Pin DIP 
Gehäuse ist und einen ADC integriert hat (und heute noch verfügbar ist). 
Also du müsstest dann vermutlich schon auf eine andere Bauform wechseln. 
Z.B. die LPC900 Reihe von Philips ist sehr günstig und besitzt 
eingebaute AD-Wandler in den größeren Varianten, welche es auch noch in 
normalen (nicht SMD) Gehäusen gibt.

Ciao,
     Rainer