hallo zusammen, Ich möchte einen Ultraschallsender bauen mit dem man Daten via Ultraschall versenden kann. Hat jemand schon erfahrungen damit gemacht? Welche sendekapsel kommt dafür in frage, was für ein µC und welche Modulation kann man verwenden? danke für die antworten! gruß, marcus
In was für einer Umgebung möchtest du das einsetzen? In Luft, unter
Wasser, im schalltoten Raum/"Tiefsee" oder treten Reflektionen auf
("Flachwasser"), was soll gesendet werden (Kanalkapazität)?
Es in geschlossenen Räume verwendet werden, also in Kuft. Es sollen zb: ascii-zeichen gesendet werden.
Etwas ältere Fluke-Handmultimeter (vielleicht die neuen auch noch) konnten Kalibrierdaten per Ultraschall übertragen, dazu wurde der interne Piezo-Signalgeber benutzt, der auch beim Durchgangsprüfer piept. Der gesendete "Burst", mit einer Modulation irgendwo im zweistelligen kHz-Bereich, war allerdings hörbar. Vielleicht lohnt es sich, mal die Datenblätter der ICs zu durchstöbern, mit denen man früher Ultraschallfernbedienungen baute. Meist waren das 40 kHz Trägerfrequenz.
Servus, das dürfte doch wohl kein Prob sein oder? Man könnte ja die ASCII Zeichen binär codieren und das 8-Bit-Muster per US Übertragen. 1. Frequenz vom Piezo herausfinden -> Reso-Frequenz (hier im Beispiel evtl. 400kHz an Luft = 2,5µs) 2. Mit dieser Frequenz den Piezo per Burst anregen, evtl. 10 Pulse = 25µs 3. Evtl. einen kleinen Sicherheits-Zeitschlitz einbauen -> 25µs 4. => Für ein "Bit" werden ca. 50µs verwendet => für 8 Bit = 400µs 4.1. Hüllkurve bilden (RLC - Schwingkreis) 5. Auswertung per Komparator (easy - Triggerschwelle) oder AD Wandler (a bit schwerer - Peak Voltage im Controller) am Empfänger 6. Im Controller (ATmel, XC, ...) auswerten und verarbeiten! Was mich noch interresieren würde, über welche Entfernung sprechen wir hier denn? MfG MingliFu
Warum Ultraschall warum nicht IR oder Funk. Jeder laufende Motor jedes Sclüsselbund klingeln, erzeugt soviel US das dein Träger verschwindet. Denk an Reflektionen von den Wänden u.s.w.
Mathias Fendl schrieb: > 1. Frequenz vom Piezo herausfinden -> Reso-Frequenz (hier im Beispiel > evtl. 400kHz an Luft = 2,5µs) Gängig für Luft sind eher 40kHz. 75 und 200kHz nutzt man unter Wasser. Damit sollten per ASK (= an/aus per UART) 2k4 machbar sein. Wer noch Sensoren braucht, es sind noch welche da... (im "Markt" suchen) Patrick
> Damit sollten per ASK (= an/aus per UART) 2k4 machbar sein.
was bedeutet das genau?
ASK = amplitude shift keying, also digitale Amplitudenmodulation. Im einfachsten Fall an-aus. D.h. Du baust Dir einen Oszillator, der den Sender auf seiner Lieblingsfrequenz antreibt, und den schaltest Du dann über den Tx-Pin der UART ein und aus. Das Signal vom Empfänger geht dann verstärkt auf den Rx-Pin. Das ist die einfachste Methode. Die Sensoren sind schmalbandig, d.h. Dich stören nur Schallsignale im Bereich der Sendefrequenz. Besser wäre eine Codierung über Burstpakete (z.B. 0= kurzer , 1= langer Schallimpuls), die ist aber aufwendiger. Patrick
eine C64 Datasette hat einfach für binär 0 und 1, 2 verschiedene Frequenzen benutzt. Das müsste man einfach nur mit einer höheren Frequenz machen. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c3/C2n_waveform.png
marcus meier schrieb: > Ich möchte einen Ultraschallsender bauen mit dem man Daten via > Ultraschall versenden kann. Hi, marcus, versenden geht immer. Aber wenn Du die Daten auch korrekt empfangen willst, dann 1. spezifiziere Dein Lasenhaft mit allen Forderungen, die zugleich erfüllt sein müssen, einschließlich eventueller Störsignale - und der störenden Reflektionen. 2. Skizziere bitte die ganze Strecke bis einschließlich Fehlerkorrektur im Empfänger, vielleicht sogar mit ARQ ("automatic request" einer Sendewiederholung nach Fehlempfang), 3. Beachte die geringe Bandbreite der Piezo-Resonanzschwinger. Ich habe hier auch elektrostatische Polaroid-Kapseln, die erlauben deutlich höhere Datenraten. Ciao Wolfgang Horn
hi wolfgang, es geht bei mir vorrangig erstmal darum die daten zuversenden. trotzdem danke
Halte dich an Wolfgangs Vorschlag, dann können auch gute Ideen beigetragen werden. Vor allem welche Frequenzen, welche Datenrate und Zuverlässigkeit, wie liegen die Daten vor, gleichspannungsbefreit, ASCII-UART usw. Welche Wandler, Einzelstück oder Serie. Naja, ich wiederhole mich <müde>
Ich denke das man die Reflexionen außen vor lassen kann da man ja die Sendedauer auf die Entfernung abstimmen kann. Also noch vor der Reflexion wieder aufhören zu senden und den Empfänger könnte man auch so programmieren das er nicht sehr lange auf ein Bit reagiert sondern dann wiederum eine Pause einlegt bis die Reflexion wieder rum ist.
Ich würde 2 eierlegende Wollmilchsäue ATMegaXYZ nehmen. Einen N-Fet für den Ultraschallsender und evtl. noch einen Transistor um das Signal des US-Empfängers noch etwas zu verstärken (keine Ahnung wie hoch hier die Ausgangsspannung ist oder ob diese direkt zum Triggern reicht.
Thomas O. schrieb: > Ich würde Jaja, Thomas, >evtl. noch einen Transistor um das Signal des US-Empfängers noch etwas zu verstärken (keine Ahnung wie hoch hier die Ausgangsspannung ist oder ob diese direkt zum Triggern reicht. Wenn Du die Wandler direkt face-to-face montierst, könnte das schon funktionieren.... Schau doch mal die Uralt-US-Fernsteuerungen für TV. Lang ist es her, dass ich mal die Datenblätter von den IC's gelesen habe, aber über 60 dB Verstärkung kamen da schon drin vor. Wenn Dein Lastenheft keine Vorgaben hat, dann bau doch so eine US-TV-Fernsteuerung einfach mal nach, teste und probiere, ob es reicht oder ob Du noch was tun mußt. Ciao Wolfgang Horn <müde wie Abdul...>
Denkbar wäre es auch, sich an die Technik der Telefonmodems der ersten Generation (Akustikkoppler) anzulehnen. Dort wurde mit FSK (frequency shift keying) gearbeitet mit zwei Tönen im Audiobereich. Es dürfte nicht allzu schwierig sein, vorhandene Schaltungstechnik für den Ultraschallbereich zu modifizieren, der frequenzmässig ja nicht allzuweit entfernt liegt.
Wolfgang, wir sind einfach zu alt. Die junge Generation geht in Google und läßt sich dort fachmännisch beraten. Durch die viele Werbung, die man dort nebenbei reingedrückt bekommt, sind die Sinne versumpft oder durch evolutionäre Überanpassung zu rudimentären Anhängseln verkommen. (10..9...1 gelöscht)
tf schrieb: > Denkbar wäre es auch, sich an die Technik der Telefonmodems der ersten > Generation (Akustikkoppler) anzulehnen. > > Dort wurde mit FSK (frequency shift keying) gearbeitet mit zwei Tönen im > Audiobereich. Es dürfte nicht allzu schwierig sein, vorhandene > Schaltungstechnik für den Ultraschallbereich zu modifizieren, der > frequenzmässig ja nicht allzuweit entfernt liegt. Ja ebend lol Nun schau dir mal die Kennlinie eines Piezo-US-Wandlers an. Darf man sinnlose Beiträge auch melden?
Fühlst du dich nun besser? Fein. Sei dir gegönnt. Wird aber nix mit den hier implizit suspektierten Piezos. Außer du willst vielleicht 100 Bit/Sek. erreichen. Es gibt dazu Schaltungen, die per Korrelator mit Gold-Codes arbeiten. Also besseres. Aber patentierbar ist ja mittlerweile fast alles. Ich würde ja sogar einiges dazu schreiben. Nur ist der Fragesteller einfach zu müde sich ordentlich auszudrücken. So behalte ich eben mein Wissen für mich.
Editieren und dann erstmalig anhängen, geht leider immernoch nicht.
zu was soll man den raten, die Anforderungen stehen nicht 100% fest und wieso sich mit einem Tiny die Möglichkeiten verbauen wegen 1€ Ersparnis, ein Timer mehr oder ein paar Ports mehr schaden sicherlich nicht. Ich habe zwar jeweils einen USS und einen USE von Reichelt hier habe damit aber noch nichts gemacht. Deswegen kann ich zur Höhe des Ausgangssignals nichts sagen. Eine andere Möglichkeit wäre einfach durch die Pausenlänge die Bits zu unterscheiden. Wird in vielen IR-Fernbedienungen so gemacht. Man müsste die Pausen dann entweder so kurz machen damit es schon vor der Reflexion ausgewertet wird und danach wieder etwas länger warten damit die Reflexion vorbei ist bevor man das nächste Bit sendet.
Es handelt sich um ein Abschlussprojekt. Einschränkungen gibt bis jetzt noch keine. Es soll ein US-Sender entwickelt werden , mit dem es möglich ist eine gewisse Anzahl von ASCII-Zeichen(die man binär codieren könnte) über eine Strecke von maximal 0 bis 2 meter in Luft zu übertragen. Bisher hatte ich mir überlegt: Man könnte einen µC nehmen der mir den Binärcode ausgibt , dieses Signal müsste ja irgendwie Moduliert werden(denke das dafür eine digitale Modulation in Frage käme-->ASK), Das modulierte Signal würde dann auf eine Sendekapsel gehen(zb eine von Conrad oder so). Zu der Sendekapsel hätte ich schon eine Frage, müssen die mit der gleichen frequenz angesteuert werden mit der diese auch senden(also 40khz) und was für ein Signal brauchen diese zb Rechteck oder Sinus? Momentan befinde ich mich noch in der Orientierungsphase zu diesem Projekt,deshalb kann ich meine probleme noch nicht spezifizieren. bin euch trotzdem schon einmal sehr dankbar für eure anregungen. bin auf dem richtigen weg? P.S. wünsche allen frohe Ostern
Sinnvoll ist ASK oder MSK. Der Piezo verhält sich wie ein Quarzoszillator hoher Güte!
Abdul K. schrieb: > Der Piezo verhält sich wie ein > Quarzoszillator hoher Güte! so ein Unfug, siehe hier: http://www.kemo-electronic.de/de/Auto/Lautsprecher/L010-Ultraschall-Piezo-Lautsprecher.php
kn schrieb: > so ein Unfug Hi, kn, „Was Du nicht willst, das man Dir tu, das füg auch keinem anderen zu!“ („Quod tibi fieri non vis, alteri ne feceris!“, „Goldene Regel“, römisches Sprichwort) kn, Du hast zwar die Bandbreite des Piezohochtöners belegt, Deine Abwertung ist aber trotzdem nicht gerechtfertigt. Denn eine Piezoscheibe aus Keramik verhält sich prinzipiell genauso wie eine Piezoscheibe aus Quarz. Wenn Du einen Biege- oder Dickenschwinger unterhalb seiner Resonanzfrequenz betreibst und ganz genau hin hörst, müßte über mehrere Oktaven was zu hören sein. Ich habe zwar noch einen handspannenlangen 3kHz-Biegeschwinger von Quarzkeramik in meiner Bastelkiste, aber für hohe Pegel ist mir der zu heilig. Als Staub- und Blickfänger scheint er mir besser geeignet, aber bitte ohne Bruch. In beiden Fällen wäre der Kontakt zur Lautsprechermembran der Tod für die hohe Güte. Ciao Wolfgang Horn
Beim L010 wird der Piezo nur als Treiber benutzt. Die (elektro-mechanisch konvertierten) resistiven Verluste im Piezoelement sind im Vergleich zum akustischen Restsystem sehr viel kleiner, daher wird das Gesamtsystem vom akustischem Trafo bestimmt! Dieser Trafo ist der sichtbare Kegel! Im Prinzip bleibt es also trotz deinem gegenteilig erscheinenden Beispiel bei meiner Aussage. Bei einem Quarzschwinger fehlt die Möglichkeit Wirkleistung abzugeben. Deswegen ist die gespeicherte Energie 1000-mal größer als was in jedem Zyklus rein- und wieder rausgepumpt wird. Ich dachte eher an die klassischen US-Kapseln von Murata, et al. Bei diesen ist obiger akustischer Trafo als akustischer Resonator ausgebildet. Dadurch kann die Kapsel sehr klein gebaut werden. Erkauft wird das mit einer geringen Bandbreite (durch den lambda-viertel Resonator). Diese Wandler sind sehr interessant in einer Analyse! Viel Spaß.
hallo, kennt jemand eine geeignete Verstärkerschaltungen(LM380 oder TBA810?) um den Lautsprecher ansteuern zu können? Gibt es vielleicht schon fertige Verstärkerschaltungen zu kaufen, die das µC-Signal weiter zum Lautsprecher geben? gruß marcus
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