He comprado receptores y emisores ultrasónicos para jugar (consulte la hoja de datos aquí ). También tengo un procesador STM32 devkit con DAC y ADC pins disponibles.
¿Cómo debo conectar el equipo de ultrasonidos al STM32? ¿Necesito resistencias / condensadores de interfaz para obtener mejores resultados o protección? ¿Hay recursos en línea que expliquen las consideraciones de la interfaz?
Mi trabajo de licenciatura fue un anemómetro ultrasónico.
Utilicé un transductor ultrasónico (400ST160), 4 receptores (400SR160) y un microprocesador (STM32F100RBT6B). El objetivo era calcular el tiempo de vuelo (TOF) de las señales ultrasónicas transmitidas desde el transductor a los receptores.
Los temporizadores STM32 facilitan las cosas con la salida complementaria y la función de tiempo muerto. Generé una señal de chirrido (es decir, una señal con frecuencia creciente) para cubrir la banda de frecuencia del transductor y del receptor. Las salidas complementarias van a los MOSFET (IRF7103PBF) que impulsan un transformador (ER11-3E5-S) con un toque central para generar una señal de polaridad dual.
El transformador generó un alto voltaje (+/- 90V), porque las señales ultrasónicas decaen como R ^ 2 en el aire. El circuito RX también es simple. La señal recibida pasa a través de diodos y filtros de protección al amplificador (AD8544ARUZ 4 en uno) para amplificar señales pequeñas que van a los canales ADC del STM32. El STM32 tiene un ADC 1MSPS de 12 bits. Calculé la correlación entre las señales RX y TX para estimar el TOF, pero use el algoritmo que mejor se adapte a usted.
Recomiendo usar señales de polaridad dual. Si es demasiado difícil generar señales de chirrido, simplemente genere señales de ráfaga y busque las miradas en la señal recibida. Esos métodos mencionados solo tienen beneficios si necesita precisión. El principal problema con estos transductores es que son de banda estrecha como los suyos.
No está claro lo que realmente estás preguntando. Los receptores de ultrasonido suelen ser micrófonos piezoeléctricos, por lo que eléctricamente procesa su señal como cualquier otro micrófono piezoeléctrico. La señal que está buscando puede ser de unos 100 µV a unos pocos mV. Por lo general, necesita una ganancia de voltaje de 1000-5000 para controlar una entrada A / D del microcontrolador.
Los transmisores de ultrasonido suelen ser altavoces piezoeléctricos, por lo que los conduce como tales. Mire detenidamente la hoja de datos para ver cuál es el voltaje máximo con el que puede conducir el transmisor. Esto puede ser unos 10s de voltios. Tenga en cuenta que estos elementos piezoeléctricos pueden parecer inductivos al circuito de conducción debido a que los circuitos mecánicos impulsan el elemento piezo hacia atrás cuando deja de conducirlo. Esto significa que pueden exhibir lo que parece un retroceso inductivo al circuito de conducción, aunque el mecanismo real no sea la inductancia. Para obtener los 10s de voltios para impulsar al máximo un transmisor piezoeléctrico, se podría necesitar un convertidor elevador para ese propósito, y / o posiblemente un puente H para reducir a la mitad los requisitos de voltaje del circuito del variador.
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