So verdrahten Sie einen Ultraschallwandler

Ich möchte die direkte Flugzeitmethode verwenden, um die Entfernung zwischen einer Person, die ein Arduino trägt, und einem bestimmten Teil des Raums zu messen. Ich bin auf viele verschiedene Boards gestoßen, die leicht mit dem Arduino verbunden werden können, um die Entfernung mit der reflektierenden Flugzeitmethode zu messen, aber aufgrund der Art meines Projekts funktionieren diese Boards nicht für mich.

Ich habe diese Sensoren bezogen: Paar Aluminiumgehäuse 40 kHz Ultraschallwandler Sender Empfänger . Ich überlege, sie zu kaufen, aber zuerst muss ich sicher sein, dass sie funktionieren. Ich habe Stunden damit verbracht, nach Anweisungen zu suchen, wie ich sie mit meinem Arduino verbinden kann, hatte aber kein Glück.

Kann mir bitte jemand eine einfache Anleitung geben, wie ich dieses Ding an mein Arduino anschließen kann? Ich brauche im Grunde einen von ihnen auf einem Arduino, der die Ultraschallwelle in bestimmten Intervallen sendet, und einen anderen auf einem separaten Arduino, der auf die Ultraschallwellen lauscht.

Ist Ihnen klar, dass, wenn Sie separate Arduinos zum Senden und Empfangen verwenden, diese genau synchronisiert werden müssen, um die Flugzeit zu messen? Mit anderen Worten, der Empfänger muss wissen, wann der Impuls den Sender verlassen hat.
Und ich würde hinzufügen, dass Sie sie aufgrund der Drifts der Oszillatoren nicht synchronisieren und vergessen können. Nach einer Weile werden sie nicht mehr synchron sein. Wie bereits erwähnt, müssen Sie einen Weg finden, um regelmäßig neu zu synchronisieren.
Ich werde eine RF-Verbindung verwenden, um sie synchron zu halten. Es müssen zwei separate Arduinos sein, weil ich den Abstand zwischen zwei bestimmten Objekten messe.

Antworten (4)

Siehe Kerry Wongs Artikel

Sie müssen so etwas wie die folgenden Schaltungen erstellen

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Persönlich würde ich eines der vorgefertigten Module kaufen, die viel einfacher zu verwenden sind

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Wie andere angemerkt haben, wird die Verwendung separater Arduinos zum Senden und Empfangen das Projekt viel komplexer und weniger genau machen.

Ich habe keines der oben genannten ausprobiert und kann es nicht bestätigen.

Die Polarität ist in den Datenblättern angegeben. manchmal ist das +ve-Bein länger.

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Das versuche ich nicht. In diesem Beispiel wird die Entfernung zwischen dem Transceiver und einem beliebigen Objekt ermittelt. Ich muss den Abstand zwischen dem Transceiver und einem anderen bestimmten Objekt ermitteln (z. B. eine Person, die im Raum herumläuft).
@Ben: Die Treiberschaltung ist dieselbe.
OK. Das mag wie eine dumme Frage klingen, aber ich bin wirklich neu in diesem Zeug. Ich vermute, dass die großen Rechtecke in den Schaltplänen die Ultraschallwandler sind. Spielt es eine Rolle, in welche Richtung sie gehen? Muss jeder Stift auf eine bestimmte Seite gehen oder kann ich sie einfach in beide Richtungen einsetzen?
@Ben: Die Wandler sind polarisiert, ein Stift ist mit dem Körper des Wandlers verbunden. Nach dem, was ich gelesen habe, sollte dieser Pin mit der niedrigen Seite (-ve, gnd) verbunden sein.
OK. Danke. Ich werde das ausprobieren, sobald meine Komponenten da sind.

Eine Möglichkeit, es zu verdrahten, wäre, das "zufällige Objekt" einen Wandler zu haben, der empfängt und sendet und als aktiver Reflektor fungiert. Dies könnte in analoger oder digitaler Hardware erfolgen. Wenn ein Piepton empfangen wird, sendet er einen Piepton zurück.

Die Haupteinheit wäre fast ein Standard-Entfernungsmesser, aber modifiziert, um die Empfindlichkeit des Empfängers zu verringern, sodass nur das Signal vom aktiven Reflektor das Ende des Timings auslöst, keine passive Reflexion.

Warum nicht den Lautsprecher und das Mikrofon nach einem Funkimpuls triggern lassen? Funk reist mit Lichtgeschwindigkeit, also ziemlich augenblicklich.

Programmieren Sie dann die Differenz zwischen der gehörten Funkwelle und der gehörten Ultraschallwelle, die berechnet werden soll, indem Sie die Zeit multiplizieren, die das zweite Arduino benötigt, um die Schallwelle mit der Schallgeschwindigkeit in der Luft zu hören. Gibt Distanz.

Wird eine viel viel einfachere Schaltung sein.

Dies wurde tatsächlich in der Frage vorgeschlagen, wie der Kommentar des Posters verdeutlicht. Die Komplikation besteht darin, dass die Ultraschallwandler etwas komplizierter zu handhaben sind als gewöhnliche Audioelemente.
Ach, entschuldigung. Als ich mich einschaltete, gab es viel zu lesen.
Er schlägt nicht vor, einen Funksender einzuführen. Ich schlug eine Problemumgehung vor, um sie perfekt synchronisieren zu müssen / sie nicht mehr synchron zu sein.
Unwahr. Wie ich vorsichtig sagte, wirft der Poster dies in einem Kommentar zu seiner eigenen Frage auf, der Folgendes beinhaltet: „Ich werde eine RF-Verbindung verwenden, um sie synchron zu halten.“

Da Sie bereits vorgeschlagen haben, eine Funkverbindung für die Synchronisierung zu verwenden, vermute ich, dass die einfachste Lösung für den Rest des Systems darin besteht, nur zwei der gängigen kostengünstigen Sender- / Empfängermodule zu erwerben, die die Sende- und Empfangswandler mit Treiber- und Empfängerschaltungen integrieren.

Machen Sie eine Übertragung zeitgleich mit (oder vielleicht besser eine Millisekunde oder so danach) einem Funkreferenzimpuls. Sie können die Empfängerausgabe von diesem einfach ignorieren.

Der andere muss effektiv empfangen, ohne zu senden. Ohne Modifikation wird es das wahrscheinlich nicht tun, daher ist es möglicherweise am einfachsten, es beim Empfang des Funkimpulses zum Senden (und damit zum Empfangen) auszulösen. Um zu vermeiden, versehentlich eine Reflexion der unnötigen Übertragung von diesem zu registrieren, sollten Sie es für die tatsächliche Übertragung deaktivieren - zum Beispiel durch Entfernen der Schaltung um den RS232-Pegelumsetzer, der als Spannungserhöhung verwendet wird, oder vielleicht einfach durch Entfernen des Sendewandlers oder Schneiden eine der Spuren, die dazu führen. Es kann sogar ausreichen, viel Klebeband über den Sendewandler zu kleben.

Dies sollte funktionieren, da diese Module nicht ausgefeilt genug sind, um ihre eigenen Übertragungen von anderen innerhalb des Empfangszeitfensters zu unterscheiden - sie verwenden einen einfachen Burst mehrerer Impulse bei Ultraschallfrequenz, und der Detektor hat nur eine sanfte (und angeblich schlechte verstimmter) Frequenzgang, nichts spezifischeres oder mit der Übertragung korreliertes. Ihre einzige Herausforderung im Ultraschallteil des Systems selbst wäre das Starten eines Empfangsfensters ohne Senden, was durch das Fälschen einer Übertragung erreicht werden sollte.

So verdrahten Sie einen Ultraschallwandler
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