Hallo,
ihr kennt ja mit Sicherheit die hc-sr04 Module:
Das sind Ultraschall Distanzsensoren, die einen high-Pegel für die Laufzeit des Tons (Sender -> Gegenstand -> Empfänger) ausgeben.
Was ich jetzt Suche sind im Prinzip halbe HC-SR04:
- Sender Modul: Sendet einen Ultraschallton solange an einem Pin high anliegt
- Empfänger Modul: Pin high solange dieser Ultraschallton empfangen wird
Das ganze sollte 5V kompatibel sein und sich in seiner Komplexität auf die aufgeführten Punkte beschränken (Hintergrund ist, dass ich mich mit der Erzeugung des Tons als auch der Filterung des empfangenen Tons nicht befassen möchte). Sender und Empfänger dürfen auch ein einziges Modul sein, aber ich muss beides unabhängig ansteuern/auslesen können (Ich möchte via Ultraschall u.a. einige Bytes schicken)
Ich dachte sowas schon mal irgendwo gesehen zu haben, kann jetzt aber nichts derartiges finden...
Würde mich über den ein oder anderen Tipp freuen
Simon
Hallo!
Ich habe mir bei Ebay aus China 5 Stück von hc-sr04 zu knapp 5,40 € (inkl.Versand) gekauft und denke, dass man aus zwei Stück durch abschneiden unnötigen Teilen das von dir Gewünsches basteln kann. Siehe bitte dazu: https://www.roboternetz.de/community...ch-vom-HC-SR04 .
MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!
Ich habe auch noch 4 Stück da. Der von dir gepostete Link ist wirklich gut! -> http://uglyduck.ath.cx/ep/archive/20...o_Locator.htmlZitat von PICture
Hallo!
Ich habe mir bei Ebay aus China 5 Stück von hc-sr04 zu knapp 5,40 € (inkl.Versand) gekauft und denke, dass man aus zwei Stück durch abschneiden unnötigen Teilen das von dir Gewünsches basteln kann. Siehe bitte dazu: https://www.roboternetz.de/community...ch-vom-HC-SR04 .
Im Prinzip könnte man also den Mikrocontroller der schon drauf ist entlöten und dann den Empfangs- und Sendeteil selbst ansteuern. Einziger Nachteil ist, dass man das Rechteck (+invertiertes Rechteck) für den Sendeteil wohl selbst einspeisen muss, was dann einen Timer kostet..
Also falls kein besseres Modul hergeht werde ich es so machen, herzlichen Dank!
Möglicherweise könnte mann es so "halbieren", dass nur der Empfänger mit LM324 von der hc-sr04 Platine abgeschnitten wird, aber der US Burst generierender µC bleibt und verwendet wird.
Es könnte sogar Empfänger und Sender aus einem Modul mit etwas Fädeln machbar sein. Man könnte, falls nötig, z.B. ein Echo für den µC aus dem entferntem Empfänger mit einem Monoflop zwishen "Threshold" und "Signal" emulieren, damit er eventuell nicht "hängen" bleibt (siehe Schaltplan).
Ich habe an sowas auch gedacht: also einen gepulsten nach oben gerichteten "rundum" Sender mit (halb)kugelförmigen "akustischen Spiegel" und 4 im Quadrat angeordnete umschaltbare Empfänger um freien Weg (z.B. in einem Labyrinth) zu finden, ohne mein "Sokuti" (Solarkunsttier) dafür drehen zu müssen. Deshalb wünsche ich Dir vieeel Erfolg, weil ich davon auch profitieren könnte.
Geändert von PICture (08.09.2014 um 09:53 Uhr)
MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!
Es ist immer eine Freude jemandem helfen zu könnenDeshalb wünsche ich Dir vieeel Erfolg, weil ich davon auch profitieren könnte.
Wobei du hier im Prinzip auch 4 hc-sr04 nehmen könntest du um die nacheinander abzufragen, dauert aber natürlich länger (Auch weil man jedes mal warten muss bis das Echo verschwunden ist)Ich habe an sowas auch gedacht: also einen gepulsten nach oben gerichteten "rundum" Sender mit (halb)kugelförmigen "akustischen Spiegel" und 4 im Quadrat angeordnete umschaltbare Empfänger um freien Weg (z.B. in einem Labyrinth) zu finden, ohne mein "Sokuti" (Solarkunsttier) dafür drehen zu müssen.
Bei mir geht es um Postitionsbestimmung, indem die Strecke zu bestimmten Fixpunkten herausgefunden wird. Ich möchte genau wie du auch mit so einem akustischen Spiegel arbeiten. Allerdings wird nicht ein einfacher Burst gesendet, sondern einige Bits. Das ganze soll so funktionieren:
- Hauptstation möchte Abstand zu Fixpunkt Nr. 3 wissen
- Hauptstation sendet das Datenpaket (entsprichte einem "Empfänger: Nr 3; Befehl: Ping; Parity Bits") über den Spiegel in alle Richtungen und beginnt mit Zeitmessung
- Nr. 3 emfängt das Paket
- Nr. 3 wartet eine definierte Dauer bis die Echos weg sind
- Nr. 3 sendet Antwortpaket ("Sender: Nr 3; Befehl: PingAntwort; Parity Bits")
- Hauptstation emfängt Paket und kann aus der Zeitspanne den Abstand errechnen
Ja, das habe ich auch schon überlegt. Allderdings kann man dann die Länge des Bursts nicht selbst bestimmen, welches aber zur Datenübertragung benötigt wird. (Man müsste dann 1Bit=1Burst machen, wohl nicht funktionieren wird weil der IC nach dem ersten Burst damit beschäftigt ist das Signal am "Echo"-Pin des Moduls auszugeben)Möglicherweise könnte mann es so "halbieren", dass nur der Empfänger mit LM324 von der hc-sr04 Platine abgeschnitten wird, aber der US Burst generierender µC bleibt und verwendet wird.
Es könnte sogar Empfänger und Sender aus einem Modul mit etwas Fädeln machbar sein. Man könnte, falls nötig, z.B. ein Echo für den µC aus dem entferntem Empfänger mit einem Monoflop zwishen "Threshold" und "Signal" emulieren, damit er eventuell nicht "hängen" bleibt (siehe Schaltplan).
Ich habe mich gerade an meine Werkbank gesetzt und werde jetz mal den Mikrocontroller rausbraten und dann einen Steckbrettversuch mit Atmega8 zu machen (sehen ob die Erzeugung und Detektion des Tons gut funktioniert)
Also einfache Abstandsmessung klappt mehr oder weniger:
Allerdings gibt es einige Probleme, vor allem hinsichtlich der Datenübertragung:
- Die Empfängerkapsel hat anscheinend relativ viel Masse, d.h. wenn der Ton kommt braucht sie Zeit um anzuschwingen (ich vermute ein Grund warum der µC zu viel Abstand anzeigt) und wenn der Ton endet schwingt sie sehr lange nach
- Alles muss extrem schnell und auf die 2-3 µSekunden genau gehen. Ich glaube ich muss mich doch in Assembler einarbeiten.. (Einfach PWM mit Timer geht für Datenübertragung schlecht, weil man schlecht die Schwingungen zählen kann. Auch sollten nacheinander folgende highs des Datenstroms die gleiche Phasenlage haben, damit der Empfänger einfach weiterschwingen kann (sonst geht die Amplitude erst durch 0) und das ist schwierig wenn sich schon einzelne C-Befehle (z.B. Jump+for-Abfrage) als Phasenverschiebung bemerkbar machen (und man weis nicht wie lange die Befehle genau dauern))
- Der angebliche max232a (http://uglyduck.ath.cx/HC-SR04E/HC-SR04.svgz) ist bei mir keiner (hat auch keine Beschriftung..). Weder ladungspumpt noch invertiert er das Signal. Ich habe nachgemessen -> die Ein- und Ausgänge sind einfach kurzgeschlossen
Ich glaube ich mache gleich ein eigenes Design... (BTW hier gibts ein sehr gutes Datenblatt zu solchen Kapseln: http://www.reichelt.de/Sensoren/MUS-...SET=16&WKID=0& Daran werd ich mich wohl orientieren )
Vielen Dank für so detailierten Bericht !
Das Modul ist für schnelle Datenübertragung nicht vorgesehen und man könnte nur mehrere Schwingungen als einen längeren Impuls interpretieren versuchen, so wie du in erstem Beitrag geschrieben hast:
Dann müsste man, wie im Datenblatt (DB): http://www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf mit Pegelwechsel beim Empfänger immer bis zum "Anschwingen" und "Ausklingen" abwarten bzw. schnelle Datenübertragung mit anderen Wandler ohne schwingender Masse z.B. LED + Fotosensor versuchen.
Bei jeder Entwicklung gibt es anfangs nur Konjunktiv, also nie "muss", sondern immer "müsste" und man kann (fast) kein fertiges Bauteil ändern.
Ich habe in meinem Thread: https://www.roboternetz.de/community...ch-vom-HC-SR04 schon geschrieben:- Der angebliche max232a (http://uglyduck.ath.cx/HC-SR04E/HC-SR04.svgz) ist bei mir keiner (hat auch keine Beschriftung..). Weder ladungspumpt noch invertiert er das Signal. Ich habe nachgemessen -> die Ein- und Ausgänge sind einfach kurzgeschlossen
Sollte ich an Telepathie glauben ?Den MAX232 Wandler von 5 auf 20 V für US Sender finde ich echt schlau aber für mich unnötig, weil ich keine Reichweite 4 m brauche. Mir sollten um 15 cm bei ca. 3,7 V völlig ausreichen.
Es könnte auch sein, dass die Chinesen zuerst die Bezeichnung entfernt haben und danach verkehrten IC eingelötet haben bzw. als Schutzmasnahme gegen Kopieren ein paar Brücken in Kunststoff als IC versteckt haben.
Als x-Entwickler kenne ich sowas schon lange, dass früher z.B. defekte Dioden als Brücken benutzt wurden um Reparaturen ohne Schaltplan praktisch unmöglich zu machen, weil auswechseln solcher Diode mit guter, das ganze nur noch veschlimmert hat.
Ich glaube nicht, dass es mit anderen Kapseln besser gehen könnte._.
Geändert von PICture (09.09.2014 um 08:50 Uhr)
MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!
Hallo,
Was spricht gegen eine Amplitudenmodulation des Sendesignals?
Deine Daten kannst du dann mit dem UART senden.
Senderseitig recht einfach:
Da brauchst du nur z.B. ein NAND Gatter.
Der Ausgang vom Timer (Oszillator) geht direkt auf dem einen Anschluss der Kapsel, der andere auf den einen Eingang des NAND. Der andere Anschluss der Kapsel geht auf den Ausgang des NAND. Der andere Eingang des NAND geht auf das UART.
Der Empfänger wird etwas aufwändiger:
Verstärker mit Frequenzfilter.
Signal gleichrichten mit grosser Zeitkonstante (Diode/C+R)
Signal gleichrichten mit kleiner Zeitkonstante (Diode/C+R)
Pegel mit Komparator vergleichen. (ca. 2/3 der Spannung mit der grossen Zeitkonstante direkt mit der anderen Spannung).
MfG Peter(TOO)
Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?
Am Anfang dachte ich, dass es einfach zu lange dauert bis Amplitude der schwingenden Empfängerkapsel wieder runtergeht. Aber eine Messung zeigt, dass es mit ~ 1Bit/ms gehen könnte:
Man kann den Nachteil dieser Emfpänger für Abstandsmessungen sehen: Man kann nicht genau sagen wann der Ton beim Empfänger angekommen ist, da die Amplitude nur langsam ansteigt. Das macht die Abstandsmessung ungenauer (die Abweichung von ~1cm im letzten Bild hängt glaube ich damit zusammen. Warscheinlich wird im orignalen Controller des Moduls ein Pauschalwert abgezogen, der der Zeit enstpricht die der Sinus am Emfpänger braucht um als Signal (also kein Noise) erkannt zu werden)
Vielen Dank für die Beschreibung zur Umsetzung einer Amplitudenmodulation! (In die Richtung geht auch mein Ansatz unten)
Also Akustische Datenübertragung möchte ich nutzen, weil ich gleichzeitig die Laufzeit zur Berechung des Abstands brauche. Zwar währe ein zweiter Kanal zur Datenübertragung denkbar (allerdings dann gleich Funk, weil nicht immer gegeben ist dass der Lichtstrahl nicht unterbrochen wird (wird für draussen)), aber beides in einem wäre mir natürlich lieber.
Ich vermute, dass irgend ein Chinesischer Hersteller das Modul nachgebaut hat und für billig billig den falschen MAX232 aufgesessen ist. Beim Test hats trotzdem funktioniert also wirds schon passen. So besonders ist das Modul ja auch nicht, dass man das reverse-Engineering großartig unterbinden müsste. Wenn dem Hersteller die 5V genügen hätte er sich den MAX232, 1 Transistor, 1 Widerstand und 5 Kondensatoren sparen können.. (der µC hat im übrigen auch keine Beschriftung, aber der tut was er soll)Es könnte auch sein, dass die Chinesen zuerst die Bezeichnung entfernt haben und danach verkehrten IC eingelötet haben bzw. als Schutzmasnahme gegen Kopieren ein paar Brücken in Kunststoff als IC versteckt haben.
Also das ist ja wirklich dreistAls x-Entwickler kenne ich sowas schon lange, dass früher z.B. defekte Dioden als Brücken benutzt wurden um Reparaturen ohne Schaltplan praktisch unmöglich zu machen, weil auswechseln solcher Diode mit guter, das ganze nur noch veschlimmert hat.
Heute findet man dafür überall proprietäre Software+LockBits und ASICs..
Inzwischen habe ich viel herumprobiert, und bin heute Vormittag auch ein gutes Stück weitergekommen:
Das Prinzip ist recht simpel: 1Bit=20Wellen 40KHz. Um bei Bit=high den Nulldurchgang der Amplitude zu erzeugen wird zwischen zwei Bits eine Pause von 5µs (+ein wenig CPU-Zeit) gemacht. Das hat zur folge, dass die Empfängerkapsel aus dem tritt kommt und neu einschwingen muss. Der Code ist auch pipieinfach:
Ich glaube das könnte was werden...Code:void Tx (uint8_t data) { uint8_t stream[2+8+1]; uint8_t i, j; stream[0]=1; stream[1]=1; for(i=0; i<8; i++) { stream[2+i] = (data&(1<<i))?1:0; } stream[10]=1; for(i=0; i<2+8+1; i++) { for(j=0; j<20; j++) { Clear(Tx_PORT, Tx1); Set(Tx_PORT, Tx2); _delay_us(12); Set(Tx_PORT, Tx1); Clear(Tx_PORT, Tx2); _delay_us(12); } if(stream[i]) _delay_us(5); } } [...] Tx(0b11000110);
Geändert von -schumi- (09.09.2014 um 12:21 Uhr)
Die Transducer sind halt Resonatoren im US-Bereich und haben eine relativ begrenzte Bandbreite. Dafür bekommt man mit relativ wenig Leistung eine brauchbare Amplitude und beim Empfänger gleich ein Filterung. Für die Laufzeitmessung ist das tatsächlich nicht ideal, aber so sind nun mal die üblichen Transducer. Das Problem ist halt mitzubekommen welche Periode man gerade empfängt. Die Datentransferrate ist halt durch die Bandbreite begrenzt: die dürfte so in der Größenordnung 1-5 kHz liegen - da sind 1 ms/Bit schon recht gut.
Über eine etwas geänderte Signalform könnte man da noch einiges bei der Zeitmessung Verbessern:
Eine Möglichkeit ist dabei als Signal erst etwa 10-20 Periode zu senden (so dass der transducher gut Ampltude erreicht) und dann die Phase um 180 Grad zu ändern - die Ampltude geht dann schnell zurück und auf die andere Phase. Der Empfänger wertet dann den Punkt aus, wo die Amplidude wieder annähernd Null wird. Mit einer Phasenstarren Auswertung (d.h schon etwas Aufwändiger als mit dem HC05 Modul), kann man den Zeitpunkt so recht genau Treffen und damit die Unsicherheit um ganze Perioden überbrücken.
Der Code zum Senden benutzt schon so etwas wie eine Phasenmodulation: bei einem 1 Bit kommt die Extra Verzögerung dazu (sollte vermutlich besser etwa 12 µs sein, nicht nur 5 µs). Das gibt dann beim Empfänger einen deutlichen Einbruch (einmal kurz durch Null) in der Amplitude und auch einen Sprung in der Phase - sofern der Empfänger das misst. Das ist schon ein recht robustes Protokoll. Vermutlich könnte man die Bits sogar noch etwas schneller senden. Bei mehr als etwa 16 Bits muss man sich ggf. noch Gedanken um die Syncronisation machen - wobei der Empfänger im Prinzip die US Periode zählen könnte. Schneller senden hätte den Vorteil, dass einem Echos nicht so dazwischen kommen.
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