US-Interface mit Analogausgang

US-Interface mit Analogausgang nach Manf

Manf hat da eine nette kleine Schaltung zur Entfernungsmessung via Ultraschall entwickelt.

Ich habe mich an den Nachbau gemacht.
Das Resultat ist eine kleine Platine geworden.


Aber jetzt habe ich den mist....

Im Thread (https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...?p=45874#45874) wurde diese Schaltung ja beschrieben


Aber irgendwie stelle ich mich scheinbar zu blöd an.
Bild hier  
Bild hier  


Der erste Entwurf sieht vor dass man einen 40kHz Burst (mit dem AVR erzeugt) einspeist, welcher dem "Ping" entspricht.

Im meinem weiteren Entwurf wird dies entfallen und durch ein "einfaches" Startsignal ersetzt werden.

Dann wird das ganze noch mit Bascom zu realisieren sein


Irgendwie scheint das (noch) nicht zu funktionieren (keine besondere Änderung der ADC Werte)


HILFÄÄÄH


Da die Layouts nicht korrekt sind, habe ich dieser wieder gelöscht.
Sobald diese korrigiert und getestet wuurden, werde ich Sie wieder hier hin stellen.

Die Schaltung hat keinen 40kHz Oszillator, der Burst mit der Frequenz wird an den Start in gelegt.
Start in liegt ständig auf high, nur während des Burst erhält er Low Impulse.
Das sollte eigentlich keine Einschränkung sein, das ist einfach so gemacht um Hardware zu sparen.

Der Sendewandler in Schaltbild unter ZIP ist nicht richtig angeschlossen. Der Treiber ist ein Inverter oder ein Nand Gatter mit zusammengelegten Eingängen.
Der Wandler ist mit einem Anschluß an das Siganl Start in angeschlossen und mit dem anderen Anschluß an das invertierte Signal. So erhält er bei Signal +5V und -5V .
In der Schaltung ist es leicht zu korrigieren mit einer Brücke zwischen 8 und 9 von IC1.
Manfred

Tja da habe ich mich auch gewundert,
aber wie gesagt schnell mal zusammengebaut.

Dann ist Dein Plan aber auch nicht korrekt uns sollte so aussehen oder?

Der Treiber für den Sendewandler ist im Plan oben ein Inverter, wenn er durch ein Nand Gatter realisiert wird, dann kann man den zweiten Eingang wie im Bild an den Aktiven klemmen, oder nach high. Wenn er eingezeichnet ist, dann ist es sicher deutlicher.

Manfred

So sollte es dann aber passen oder?


PS:
ich hachte zuerst, dass das so eine Art selbstschwinger sein sollte,
die US-Kapsel als Rückkopplung (Klar Masse hat da auch noch gefehlt)

Aber man hat ja schon viel seltsames Zuegs gesehen...


Bitte nicht so große Bilder direkt einbinden. Das zerstört die Forumstruktur. Ich habs geändert! Zukünftig drauf achten
Admin

Zitat:

---

Aber man hat ja schon viel seltsames Zuegs gesehen...

---

Gut, so funktioniert es auch, aber eine Stufe mehr geht noch. Das Signal an den Wandler und an den Eingang des Inverters, und den anderen Wandlerpin an den Ausgang des Inverters. Vielleicht ein bisschen unüblich aber wirkungsvoll, die vierfache Leistung geht so raus.

Bei der Sendeleistung sagt man sich leicht das ist auch nicht viel, darauf kommt es nicht an, wenn man bedenkt dass es dem vierfachen Signal Rauschverhältnis entspricht sollte man es einsetzen.
Manfred

Wenn Du so dachtest,
wie jetzt hier dargestellt,

dann leuchtet mir eine Verstärkung (im 1. Moment) nicht ein,
scheint eine Praxiserfahrung zu sein.

Da ja keine Umpolung (+5V/-5V) stattfindet, sondern 'nur' ein Pegelwechsel von +5V nach 0V kann die 'Membrane' des Wandlers
durch die Elektromotorische Kraft (wenn das der Wandler überhaupt vertägt) ja nicht in die entgegengesetzte Richtung schwingen.

|-----) und |-)
aber nicht (----| und |----)

Ist aber erst mal egal, Hauptache das Teil funzt...

Ja, so soll es geschaltet werden.

Es ist wohl mit der Schaltung keine Verdopplung der Spannung gegenüber 5V Rechteck gegen Masse, es werden 3dB mehr sein. Ich sollte es bei Gelegenheit auch einmal nachmessen.

Die Wandler gehen auch bei höheren Spannungen nicht gleich kaputt. Ich will gar nicht sagen, wie weit ich sie schon belastet habe, weil ich die offiziellen Grenzwerte im Moment nicht weiß, es waren aber piezo-übliche Werte.
Manfred

Zitat:

---

In der Schaltung ist es leicht zu korrigieren mit einer Brücke zwischen 8 und 9 von IC1.

---

Die Korrektur müßte ja einfach sein, ein Punkt mit dem Lötkolben.
Wie ist denn dann der Stand?
Geht es mit der Burst-Erzeugung und kann man schon etwas messen?
Manfred

Zitat:

---

Zitat von Manf

Zitat:

---

In der Schaltung ist es leicht zu korrigieren mit einer Brücke zwischen 8 und 9 von IC1.

---

Die Korrektur müßte ja einfach sein, ein Punkt mit dem Lötkolben.
Wie ist denn dann der Stand?
Geht es mit der Burst-Erzeugung und kann man schon etwas messen?
Manfred

---

Die Korrektur des Layoutes war auch überhaupt kein Problem(...160a.gif).
Eher meine unerfahrenheit mit der PWM seitens des AVR.
Werde mich mal morgen oder übermorgen damit auseinandersetzen und die beiden aneinanderklöppeln.
Dann wird wohl auch mein Oszi mal wieder einen Einsatz bekommen.
Mal sehen, was dann dabei heraus kommt und vor allem ob und was dann zurück kommt ;-)

Wie bereits anfangs erwähnt, ich dachte es wäre eine "Plug'n Play" Variante gewesen.
Aber jetzt bin ich schon so weit, wäre doch gelacht den Rest nicht auch noch hin zu bekommen.
Evtl kommt ja irgendwann eine aktive Multisonar nach RN Standard dabei heraus.

Zitat:

---

Zitat von Manf

Es ist wohl mit der Schaltung keine Verdopplung der Spannung gegenüber 5V Rechteck gegen Masse, es werden 3dB mehr sein

---

Immerhin... 6db wären ja das Doppelte (aber vom Log. lasse ich mich nicht provozieren) *LOL*

Nach all dem Hin und Her, erst mal wieder der komplette Plan...

Bild hier  

Wie angekündigt habe ich die Amplitude noch einmal nachgemessen.

Es wurde ein 40kHz Signal und das gegenphasige Signal erzeugt und an die beiden Eingänge eines Ultraschallwandlers gelegt. Der Sender und der Empfänger wurden an die beiden Enden eines zusammengerollten Notizzettels angebracht Bild unten links. Periodisch wurde das gegenphasige Signal auf null gesetzt Bild oben links.

Am Empfänger ergibt sich dabei, hier bei länger dauernden Wechseln zwischen dem Ein- und Ausschalten des gegenphasigen Signals, ein Wechsel in der Amplitude der Spannung um den Faktor 2, was dem Faktor 4 bei der Leistung entspricht, also 6dB.

Das Ergebins ist auch gut nachvollziehbar, bewegt sich nur ein Anschluss des Wandlers zwischen 0V und 5V und ist die andere Seite auf GND dann ist die Auslenkung der Rechteckspannung 5V, bewegt sich die andere Seite in Gegenphase dann ist die Auslenkung doppelt so groß, nämlich 10V.

Das Empängersignal ist in unterschiedlichen Zeitmaßstäben in den Bildern oben rechts und unten rechts dargestellt.
Manfred

Also irgendie habe ich zum Thema PWM ja sooo viel gefunden,
aber so richtig kapiert habe ich davon eigentlich nichts.
Die entsprechenden Lösungen waren immer Problem- oder Hardwareorientiert

Auf die Gefahr hin, dass ich mich lächerlich mache...


Wer kann mir die PWW in folgenden Schritten in BASCOM erklären


1. Ein Software PWM (beliebiger PIN)
2. Beeinflussung der Frequenz / Periodendauer (44kHz bei 16MHz Takt)
3. das Tastverhältinss (die eigentliche PWM) verändern z.B. von 1:1 zu anderen Verhältnissen.
4. An und abschalten der PWM OHNE die Interrupts zu deakivieren

Als Belohnung winkt ein Dankeschööön in Luxusausführung.

Tja, nachdem mir keiner eine Antwort bzw. einen Lösungsansatz zum beschriebenen Thematik liefern kann oder will,
habe ich einen anderen Weg beschritten und die "Burst" Erzeugung
mittels eines 556 Timer IC's in purer Hardware zu realisieren.

Wenn letztendlich alles so funktioniert, wie ich es mir vorstelle,
genügt ein einzelner Pulse (pulseout) um die benötigte Frequenz für einen gewissen Zeitraum zu erzeugen (=Burst).

Hier schon mal ein Entwurf.
Wenn alles funzt, folgt auch die komplette Schaltung.


Der 556 enthält zwei Timer (555),
der erste Timer dint zur erzeugeung der Torzeit (unabhängig der Länge des Startimpulses.
der zweite Timer erzeugt das 40kHz Signal mit einer Dauer der Torzeit (=Burst).


Auch wenn jetzt und die nächste Zeit keine Nachrichten mehr kommen...
ich bleib dran, lege nur eine kleine Schaffenspauseein.
Wenn ich die letztendlich (hoffentlich) funktionierende Version oder weitere Fragen habe, gehts hier weiter.

Wegen der PWM bei den AVRs bleibt Dir erstmal nur das Studium des Datenblattes. Alle Einstellungen und Möglichkeiten der Timer sind gut beschrieben. Da Du ein Oszi hast solltest Du in der Lage sein ein paar einfache Experimente zu machen um zu sehen wie die Timer arbeiten. Mit etwas Geduld bekommst Du es garantiert hin ein 40kHz-Signal zu erzeugen. Von da zum Burst ist es dann auch kein allzu großer Schritt mehr.

Eigentlich brauchst Du keine PWM sondern ein 40kHZ Rechtecksignal. Da ist für Dich eher der "Toggle Output on Compare Match" Mode eines AVR mit Timer1 interessant. Siehe Datenblatt.

Da ich momentan nicht weiter komme,
aus zeitlichen und Verständniss Gründen:

Hier ist mal das Layout und der Plan.

UNGETESTET.

Wenn's mal jemand nachbauen will, bitteschön.

Dann aber auch melden ob es geht oder nicht.