::: DEWP electronics, webdesign, programming :::

Elektronika → Ultrazvukový merač vzdialenosti

Ultrazvukový merač vzdialenosti
Popis modulu Ultrazvukový merač vzdialenosti slúži na orientačné meranie vzdialenosti na princípe odrazených vĺn. Bol uvažovaný ako pomôcka pre nevidiacich ľudí. V module sú použité dve ultrazvukové jednotky, prijímač a vysielač. Modul má navyše dve ovládacie tlačidlá na riadenie citlivosti. Modul generuje akustický signál s meniacou sa frekvenciou podľa vzdialenosti: čím je prekážka bližšie, tým má generovaný signál vyššiu frekvenciu. Je možné pripojiť slúchadlá do konektoru JACK, vtedy je piezoelektrická jednotka odpojená a signál je generovaný do slúchdiel. Modul využíva mikroprocesor od firmy Freescale MC9S08QG4 v puzdre SOIC8. Mikroprocesor obsahuje 4kB Flash, 256b RAM. Má integrovanú inštrukciu BGND pre jednoduchšie krokovanie a ladenie programu. Ďalej obsahuje periférie 8/10 bitový analógový prevodník, analógový komparátor, rozhranie pre sériovú komunikáciu a veľa ďalších. Signál snímaný ultrazvukovým snímačom prechádza cez pásmový filter, ktorý je tvorený 1 TLV2322. Filter prepúšťa frekvencie blízke frekvencii 40kHz, na ktorej pracuje väčšina ultrazvukových vysielačov, aj ten čo bol použitý v konštrukcii modulu. Ďalej je signál zosilnený druhou časťou operačného zosilňovača TLV2322. Pre TLV2322 bola vytvorená umelá zem, pomocou R8, R9, C6, C7. Tento operačný zosilňovač dokáže pracovať s veľmi nízkymi hodnotami napájacieho napätia. Modul je napájaný z dvoch batérii 1,5V typu AAA t.j. 3V. Prúdový odber závisí od generovaného signálu a pohybuje sa okolo maximálne 20mA. Popis programu Modul bol naprogramovaný pomocou vývojového nástroja multilink s použitím programu CodeWarrior od firmy Freescale. Kód je napísaný v programovacou jazyku C. V programe je využitý jeden časovač na generovanie frekvencie 40kHz a druhý časovač na generovanie akustického signálu pre piezoelektrickú jednotku alebo slúchadlá. Zosilnený signál je privádzaný na vstupný pin mikroprocesora, ktorý je ďalej prevedený pomocou A/D prevodníka na binárnu hodnotu. Pre správny údaj je potrebné odstrániť jednosmernú zložku z prevedeného signálu. Program načítava určité množstvo vzoriek, s ktorých potom spraví priemernú hodnotu. Čím je prekážka bližšie, tým je amlitúda vstupných signálov vyššia a je generovaný vyšší akustický signál a naopak. Bloková schéma Schéma zapojenia DPS strana súčiastok DPS strana spojov Rozmiestnenie súčiastok