Mückenscanner

[GoodOldLoki]

Ich denke das wird zwar eher eine Lebensaufgabe als ein Projekt, aber ich will es trotzdem versuchen.

Wenn er fertig ist, soll er folgendes tun:
- Über Schallsensoren den Raum überprüfen
- Trifft ein Schallsignal auf die im Turmaufbau (ähnlich wie bei einem Flugabwehrpanzer) angebrachten 2 Mikrofone, wird anhand Signalverzögerung beider Mikros (pro Achse)
der Turm soweit gedreht bis die Verzögerung nahe null liegt, womit man den Turm auf das Audiosignal ausgerichtet hätte.
- Prüfung des Audiosignals (der Flügelschlag einer weiblichen Mücke (das sind die, die stechen) liegt bei etwa 550 MHz)
- Anzeige der Richtung nach Peilung durch Laser

Soweit zur Zielsetzung
Die Probleme dabei:
- Reicht für eine solche Aufgabe ein Rp6 aus, bzw ist er zu so etwas ausbaufähig, oder sollte ich lieber gleich einen RN-Controller nehmen?
- Gibt es Audiosensoren, die so empfindlich sind, den Schallpegel einer Mücke in einem Raum wahr zu nehmen bzw auszufiltern?
- ist die Signalverarbeitung schnell genug?
(Schall ist ja nicht gerade langsam und Mücken haben die doofe Angewohnheit sich zu bewegen)

Deshalb meine Frage an die cracks unter uns hier:
Gibt es Technik, mit der so etwas umsetzbar wäre?
Wenn ja, welche sollte zum Einsatz kommen?

[izaseba]

Dein Projekt gefällt mir, bin sehr interessiert, allerdings muß da noch eine Terminiervorrichtung dran...

Gruß Sebastian


Prüfung des Audiosignals (der Flügelschlag einer weiblichen Mücke (das sind die, die stechen) liegt bei etwa 550 MHz)

:-k Ich bin Robocop oder 1 Million Dolar Mann, ich höre die Viecher, die machen mich in der Nacht wach :-k

[Rofo88]

liegt bei etwa 550 MHz)

Das sind ja HF-Mücken, ob die ne Sendegenehmigung haben?! [-X

[dremler]

meinst du das man die mücken so genau lokalisieren kann?

[Yossarian]

Hallo
Laß bei der Frequenzangabe das "M" weg, dann kommt es eher hin.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[GoodOldLoki]

ups MHz-Mücken, kleiner Tippfehler *g*

Ich denke das grösste Problem wird sein, das schwache Signal aufzunehmen,
wenn der controller schnell genug ist sollte die ortung funktionieren.

Per IR wird man die höchstens orten können, wenn sie gerade eben nen halben Liter frisches Blut abgezapft haben ;-)

Ultraschall weiss ich nicht genau, denke aber das es auch schwierig wird.

Ausserdem kommt es mir auf die Berechnung mit Mikros an,
erstes Teilziel wird die Ortung einer beliebigen Schallquelle werden.

Reicht denn die Rechenleistung des rp6 dafür aus?
Wenn nicht nehme ich von vornerein einen RN-Control

[wkrug]

Ein "Mückenscanner" - eine super Idee.
Ich kenn leider das RP6 Board nicht, aber wenn es "nur um die" Berechnung einer Phasenverschiebung geht wird das wohl nicht so viel Rechenleistung kosten.
Der analoge Teil kann ja Extern aufgebaut werden (Analogverstärker, Filter, Rechteckipulsformer).
Ein Problemchen sehe ich noch in der Auswertung der Richtung.
Eine um 180° gedrehte Richtung erzeugt auch eine Phasenverschiebung von 0°.
Das bedeutet dein Robot würde manchmal genau um 180° in die falsche Richtung zeigen.

[GoodOldLoki]

Um das zu umgehen könnte man zwischen den beiden mikros für die horizontale Achse ein drittes etwas nach hinten versetzt einbauen.

Wenn er dann in die richtung schaut und das signal am mittleren mikro zuerst ankommt, muss er um 180° drehen.

Ich denke ich werde den RP6 nehmen, fange gerade erst mit Robotik an, da habe ich dann was zum rumspielen um richtig reinzukommen.

[dremler]

dann hast du aber noch eventuelle schallreflektionen...die können dein gerät irritieren..

[GoodOldLoki]

naja, damit muss man sich auseinander setzen, wenn es soweit funktioniert ;-)

Wo bekommt man denn kleine, sehr empfindliche Mikrofone her?

[squelver]

Hi ho :)

Klasse Projekt... ein Mückenscanner... :mrgreen:
Wenn du den Laser genau ausgerichtet bekommst, sind die Mücken davon evtl sogar Blind :-b
Kleiner Spass ;)

Was hälst davon Piezo-Schallwandler anzuwenden, diese kann man auch als Mikro verwenden, der Vorteil, du hast kein Rauschen ;)

Gruß Andreas

[GoodOldLoki]

hmm, so wie ich das sehe sollte ich mich ein wenig in die Elektronik einlesen, da bin ich noch Noob.
Sonst muss ich warten bis mir ein Bauteil in die Hand fällt, das meinem Programm sagt "Eh mann, ich hab n signal mit 554Hz gefunden, das is bestimmt ne Mücke" *g*

[wkrug]

Ich würd ein Elektret Kondensator Mikrofon (Kapsel) nehmen.
Die sind zwar nicht super Rauscharm, bringen dafür aber einen relativ guten Signalpegel.
Nimm aber nicht die allerkleinsten Kapseln - die etwas größeren sind empfindlicher (siehe Datenblatt).

[Schokohoernl]

also wenn ich meine grauen zellen richtig ausgequetscht hab, dann gabs da mal ein jugend-forscht projekt bei dem schüler über 3 im raum verteilte mikrofone mücken orten konnten. die auswertung erfolgte am pc... google hat aber nichts rechtes dazu ausgespuckt.. müsste nochmal suchen, aber ich bin der meinung, dass es sowas schon gibt...

MfG

Schoko

[dremler]

hmmmm warum machst du dir net eines von diesen 2 € fliegengitter in deine fenstrer??? das is doch viiiiiieeeeel einfacher:P ;)

[Schokohoernl]

soo.. doch noch was gefunden: meine grauen zellen hatten recht, nen ortungssystem gibt es schon:

http://www.izmf.de/html/de/44822.html

hier auf seite 3 is auch was drüber:

http://www.informatikjahr.de/fileadmin/content/documents/Publikationen_Partner/bildung_science_012006.pdf

[fat tony]

Wo ich nen Problem sehe

Was passiert wenn sich 2 Müken im Raum befinden ?

[GoodOldLoki]

Naja, so spontan würde ich sagen das man die anpeilt, die den stärkeren Signalpegel hat und die Frequenz speichert, um auf dem Signal zu bleiben, auch wenn die andere mal dichter ran kommt und somit ein stärkeres Signal liefert. Ich denke nicht das alle Mücken die gleiche Frequenz beim Flügelschlag haben.

Aber bis dahin ists eh noch n weiter Weg, ich habe gestern erst meinen RP6 bekommen, muss mich damit eh noch vertraut machen und dann kann ich mich Step by Step rantasten.

[Schokohoernl]

Wo ich nen Problem sehe

Was passiert wenn sich 2 Müken im Raum befinden ?

ich denke auf dem pc lassen sich dann 2 mücken orten.. auf welche das feuerwehrauto zielt.. hmm.. gut frage :lol:

[Gock]

Hi!
Es kommt alles auf Deine Genauigkeit an.
Du brauchst jedoch für den herkömmlichen Weg mindestens 3 Mikrofone, schließlich willst Du auch die Höhe neben der RIchtung wissen. Nach herkömmlicher Methode musst Du also im absolut einfachsten Fall 3 Mikros mit 1,1kHz abtasten (eher mehr), filtern und rechnen. Dabei nimmst Du am besten 16Bit DACs, weil 8 auf Anhieb etwas wenig erscheinen. Also bekommst Du etwa 4000 Werte mit 16Bit /s rein, bleiben 250µs zwischendrin Zeit zum rechnen, rund 4000 Takte bei 16MHz. Für eine 16Bit Multiplikation mit Vorzeichen braucht ein AVR runde 220 Takte --> 20Stück. Filtern, Berechnen, Konvertieren, Speicherzugriffe (ich glaube nicht, dass der Normale Ram ausreicht), usw, und das ganze ohne Optimierung? Klingt jedenfalls nach einer Herausforderung.
Aber: Es gibt noch andere Möglichkeiten:
ZB wenn Du es so machst, wie die männlichen Fliegen. Die samplen nämlich auch nicht mit 2kHz. Die benutzen einen Schallschnelleempfänger. Sowas kann man sogar analog aufbauen und ist für diesen Zweck prädestiniert. Klar, sonst würden die Männchen es auch nicht machen ! ! ! So ein Ding misst nur die Laufzeitunterschiede eines bestimmten Signals (zb 550Hz), gibt aber nur grob eine Richtungsabweichung an. Auf Grund dieser Richtungsabweichung (links-rechts) dreht es seine Ausrichtung und misst wieder. das macht es solange, bis die Abweichung quasi 0 ist. Dann weiß es, wo das Weibchen ist. Die Höhe bekommt es durch die Variation der Stärke des Signals, wenn es seine Ausrichtung hoch-runter bewegt. Google mal danach!
Benötigt wird in beiden Fällen bestimmte Hardware. Mikrofone mit einer gewissen Charakteristik und wenig Rauschen. Ich kann da nur zu hochwertigen Mikros raten. Zu denen bekommt man anständige Datenblätter mit Frequenzgang und Charakteristik. Die kosten dann neu schnell 250€ und der passende Verstärker nochmal soviel. Das Problem ist, dass Deine Mikros, wenn sie auf dem Robi montiert sind. recht nah beieinander stehen. Das Problem hatte derjenige, der sie im Raum verteilt hat nicht!
Ein weiteres großes Problem ist die eigentliche Auswertung. Auf herkömmlichen Weg nicht einfach.
Schallschnelleempfänger müsste einfacher sein.
Vielleicht hat das ja geholfen.
Gruß

[wkrug]

Meine Idee wäre die Phasenauswertung analog aufzubauen.
Also 2x Mikro + Verstärker + Bandpaßfilter.
Dieses Signal wird nun in ein Rechtecksignal umgewandelt - mittels OP Amp der ohne Rückkopplung in die Begrenzung läuft sollte das möglich sein.
Dieses begrenzte Signal kann man nun den Microcontroller zuführen, der daraus die Phasenverschiebung der beiden Mikrosignale berechnen kann.

Ich hab sowas noch nicht selbst ausprobiert, drum ist das Ganze für mich erstmal nur ein Gedankenexperiment.

Die Fehler, "Fremdgeräusche" und "mehrere Mücken" bleiben dadurch natürlich bestehen.


Dafür sollte die Auswertung mit dem Microcontroller relativ einfach sein.
Da der Robot sich ja in die Richtung der Fliege bewegt ist eine genaue Erfassung der Winkelabweichung gar nicht notwendig.
Es dürfte eine grobe Abschätzung der Richtung ausreichen.
Der Robot steuert dann so lange nach, bis die Abweichung 0° beträgt.

[GoodOldLoki]

Dieses Projekt ist leider gestorben.
Zu wenig Zeit (bin am 29.07.2007 Papi geworden)
Zu teuer (Baby-Ausstattung haut böse Löcher in den Geldbeutel ;-))
Zu viel Anderes zu tun (bin dabei Flachinformatiker/AW zu werden)

Mittlerweile hat sich der Stress gelegt, aber ich werde erst einmal etwas Einfacheres angehen.
Wenn mein Feuerlöschbot funktioniert, werde ich mir nochmal Gedanken machen, ob ich dieses Projekt nochmal aufgreife.

[squelver]

Hi :)

Meinen Glückwunsch zum Papa sein \:D/

Vieleicht nehme ich dein Projekt in meine Liste mit auf. Ich hatte mal ne super empfindliche Schaltung mit EKM und Aussteueranzeige gebaut. Ich brauchte nur meinen Brustkorb bewegen und die Anzeige ist ausgeschlagen ;)

Möglich, dass ich darauf aufbauen kann.

Gruß Andreas

[GoodOldLoki]

das wäre super, aber schön artig dokumentieren ;-)