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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Mikrocontroller mit Ultraschall wecken



WalterWhite308
22.01.2020, 00:19
Liebes Forum,

ich komm einfach mal gleich zur Sache:

Und zwar möchte ich einen Mikrocontroller drahtlos ansteuern.
Dabei soll ein US-Sender einige cm vom Mikrocontroller und dem darauf
befindenden US-Empfänger entfernt sein.


Kann da jemand vielleicht Sender und Empfänger empfehlen?

Ich habe bisher lediglichmit dem klassischen hc-sr04 Ultraschallmodul zur
Abstandsmessung gearbeitet...

Vielen lieben Danks schon mal für eure Hilfe!

LG Walt

Ceos
22.01.2020, 06:17
Kannst du den Affiliate Quatsch aus den Links bitte entfernen?! Warum macht man sowas?!

Siro
22.01.2020, 07:59
Einen schönen guten Morgen,
Hinweis !! diese LINKs führen NICHT zu Conrad, keine Ahnung wohin, aber mein Browser sperrt sie.....

Eigentlich müsste man von der Reflexionslichtschranke den Ultraschallgeber auslöten können und mit 10cm sollte das dann kein Problem darstellen diesen zu verwenden.
Ist nur eine Idee, keine Ahnung ob das so geht.
Ansonsten könnte man evtl. zum Testen erstmal 2 solcher Module verwenden ?

Denke bitte auch daran, dass die Ultraschallsensoren(Empfänger) auch einen gewissen Strom benötigen damit sie immer einsatzbereit sind,
auch wenn der Controller im Schlafmodus ist.

https://www.youtube.com/watch?v=U75vH-VfaPQ

Siro

Moppi
22.01.2020, 08:52
@Siro
Ultraschallmodule, wie der SRF-05 oder der 04er, werden vermutlich nicht funktionieren. Damit muss immer erst ein Signal gesendet werden, bevor der Empfang stattfinden kann (?).
Wie Reflexionslichtschranke und Ultraschallgeber zusammenpasst... ?



diese LINKs führen NICHT zu Conrad, keine Ahnung wohin, aber mein Browser sperrt sie.....

Das Problem hatte ich selber schon mehrmals hier.

Dies ist ein ganz normaler Link (Conrad): https://www.conrad.de/de/p/conrad-components-cmfr-66-zeitrelais-multifunktional-1-st-zeitbereich-24-h-max-1-wechsler-506666.html

https://www.conrad.de/de/p/conrad-components-cmfr-66-zeitrelais-multifunktional-1-st-zeitbereich-24-h-max-1-wechsler-506666.html



Der Link wird hier aus dem Forum nicht direkt aufgerufen, sondern über "www.roboternetz.de/tools/":

http://www.roboternetz.de/tools/?view_co=506666
Von dem dort hinterlegten Code, der Forumssoftware, werden diese Links, von Conrad, auf Affilinet umgeleitet.


MfG

Nachtrag:

Das Einzig einfachste, was mir jetzt einfällt, wäre (ohne lange selber zu basteln) tatsächlich einen SRF-05 z.B. zu nehmen (oder Vorgänger davon) und den US-Sender abzukleben. Dann kann man damit Signale empfangen, indem man eben erst sendet (wo aber dann kein brauchbarer Ton raus geht) und dann empfängt. Man kann auch den Sender einfach auslöten, denke ich. Käme auf einen Versuch an, ob es die Elektronik auf dem Modul stört.

oberallgeier
22.01.2020, 09:29
Hallo Walt,
willkommen im Forum.

.. reicht es zeigen zu können, dass der Mikrocontroller aus 10 cm Entfernung per Ultraschall (beliebiger Frequenz) aufgeweckt werden kann ..Ist das ein Problem? Ich meine nicht! Man braucht nur nen ständig aktiven (ständig lauschenden) Ultraschallempfänger, der bei jedem US-Pieps ein Signal an den Controller, an dessen Interrupteingang, senden kann. Der Rest ist dann doch eher bekannt.

Die Aufgabenstellung verblüfft mich. Jede Fledermaus wird das Ding aufwecken (ok, wenn am Aufstellungsort öfters mal Fledermäuse vorkommen), jedes hochfrequente Pfeifen der Heizung oder sonstiger (für uns glücklicherweise nicht hörbarer) Aktivitäten wird das Ding aufwecken . . . hmmm. Und wenn schon der US-Empfänger ständig unter Strom stehen muss - dann verstehe ich nicht, warum der µC schlafen geschickt wird . . .

Manf
22.01.2020, 16:16
jedes hochfrequente Pfeifen der Heizung oder sonstiger (für uns glücklicherweise nicht hörbarer) Aktivitäten wird das Ding aufwecken
Von entsprechenden Experten habe ich vor vielen Jahren den Tip bekommen: Eine kräftige breitbandige Ultraschallquelle für Testzwecke ist ein Schlüsselbund der geschüttelt wird. (Falls die Fledermäuse gerade Mittagspause oder entsprechendes haben.)

Moppi
22.01.2020, 16:27
Hallo Manf,

"ist ein Schlüsselbund der geschüttelt wird"

Hast Du das schon mal überprüft, ob das so einfach ist?


MfG

Manf
22.01.2020, 22:50
Ja, das geht relativ einfach mit einem Schlüsselbund und einer Wandlerkapsel am Oszilloskop. Diese kurzen Metallstäbe von ca 5cm haben rechnerisch eine Resonanzfrequenz bei Messing bis Stahl von 35-50kHz. Das zeigt sich auch im Experiment.

Ceos
24.01.2020, 06:38
Noch arbeite ich ja zufällig genau an solchen Ultraschall Abstandssensoren für Industrie

Der Schlüsselbund ist bei uns eine der probatesten Lösungen um den Sensor einem "akustischen EMV Test" zu unterziehen :D

Da muss man schon an der Auswertung ganz gewaltig herumschrauben um aus so einem in 10cm Abstand klimpernden Schlüssel noch das Echo von über einem Meter auszuwerten

und ich rede hier nciht von reiner Übersteuerung sondern von falsch erfassten Signalen (Die Wandler sind extrem schmalbandig, aber egal welcher Frequenztyp, alle reagieren auf einen klimpernden Schlüssel)

Klebwax
24.01.2020, 11:00
Ist zwar jetzt etwa OT

@Ceos

Du scheinst dich ja mit Ultrachall etwas auszukennen. Wenn man Signale z.B. zum Testen etwas breitbandiger aufnehmen will, kann man sicher ein passendes Messmikrofon kaufen. Kennst du eine einfache preiswerte Alternative dazu? Ich denke dabei z.B. an Elektret Mikrofone, die sicher auch im Ultraschallbereich irgendwie funktionieren werden. Oder an Piezo Hochtonlautsprecher. Piezolautsprecher funktionieren auch als Mikrofon.

Aber auch der umgekehrte Fall wäre interessant, ein breitbandiger Lautsprecher. Damit bekommt man sicher keinen kalibrierbaren Messaufbau hin, da man aber die Signale nicht hören kann, muß man was messen.

MfG Klebwax

Manf
24.01.2020, 14:33
Vielleicht suchst Du so etwas:

https://de.elv.com/elv-mikrofon-mems1-komplettbausatz-151456

Das habe ich einmal ausprobiert.

Ceos
24.01.2020, 16:46
@Klebwax ich hab da zwar weniger die Ahnung aber eventuell ein Kollege von mir, ich frage ihn am Montag mal :)

Wir bauen nur Abstandssensoren, aber wir haben zum Spaß auch mal mit den Pulssequenzen versucht Ton über die Wandler wieder zu geben ... gruselig wenn du neben dem Schnarren der üblichen Pulse plötzlich so eine Flüsterstimme hörst :D

Klebwax
26.01.2020, 20:19
@Manf

Erstmal schönen Dank. Ich werd mir das mal besorgen.

MfG Klebwax

Moppi
27.01.2020, 10:35
Hallo WalterWhite,

ich fürchte, wenn Du einen US-Wandler als Schalter suchst, dass Du keinen finden wirst, ohne einen Mikrokontroller. Weil der mindestens für die Auswertung zuständig ist. Sonst müsstest Du vermutlich so ein Teil selber bauen. Du bräuchtest vermutlich einen Mikrofon, dass Ultraschall verarbeiten kann und einen Verstärker dazu, der ein Ausgangssignal (LOW/HIGH) schaltet.


Aber hier ist dann das Problem, dass ich das Empfangsmodul mit abgeklebtem Sender und den 10cm entfernten Sender gleichzeitig triggern muss, damit ich in der Lage bin, Ultraschall zu empfangen.
Nein, warum? Entweder das Modul empfängt etwas oder nicht. Wann das Signal gesendet wurde, ist egal. Wenn Du allerdings genaue Messungen machen musst, geht das dann natürlich so nicht, weil dann musst Du wissen, wann das Signal ausgesendet wurde. Ansonsten interessiert Dich doch nur, ob ein Signal ankommt.


MfG

oberallgeier
27.01.2020, 11:40
Hallo WalterWhite.


.. und verzeiht mir meine Anfängerfehler / mangelnden Kenntnisse Hmmm - wir waren so ziemlich alle mal Anfänger, oder?


.. Und zwar möchte ich einen Mikrocontroller per Ultraschall (durch einen Interrupt) aus dem Schlafmodus wecken ..
.. Grundgedanke ist natürlich, dass der MC .. im passiven Zustand möglichst wenig Strom verbraucht ..Soweit ists ja klar.


.. Wie Moppi schon geschrieben hat .. dass immer erst ein Signal ausgesendet werden muss, damit das Modul auf in den Empfangsmodus schaltet ..
Na ja, im Prinzip stimmt das. Im Prinzip. Aber es gibt häufig Umwege um prinzipielle Abläufe. Mal überlegen: vielleicht kannst Du doch von Deinem extremen Stromsparvorhaben ETWAS abweichen: statt in den Pausen 100 % Strom zu sparen könnte man mit 90% (nur so ungefähr) eine Lösung finden.


.. Denke bitte .. dass die Ultraschallsensoren .. Strom benötigen damit sie immer einsatzbereit sind, auch wenn der Controller im Schlafmodus ist ..Und das ist ja wohl das zentrale Problem.


.. Aber es ist prinzipiell möglich, dass der Mikrocontroller im PowerOff Modus ..Hmmm - wir denken mal etwas abseits der üblichen Arbeitsweise. Wenn schon die Geschichte mit dem Aufwachen des μC per Interrupt solche Probleme macht, dann müssen wir halt dafür sorgen, dass der μC UND der US-Empfänger schon wach sind, wenn >irgendwann< ein Signal eintrudelt.

Mal überlegen/rechnen: 40 kHz - da dauert eine einzige Vollwelle runde 25 Mikrosekunden, diese EINZELNE Welle ist dann etwa 7,5 mm lang. Ein SRF04/SRF05 sendet angeblich einen acht Perioden langen (https://home.roboticlab.eu/de/examples/sensor/ultrasonic_distance) Messton - wären also 0,2 ms. Ich würde mich nun bemühen, (m)einen Ultraschallsensor zu bekommen, der etwas länger sendet - sagen wir mal zwei Millisekunden. Jetzt kommt ein Trick: Du weckst Deinen Mikrocontroller alle zwei Millisekunden aus dem Sleepmodus auf, schaltest GLEICHZEITIG mit dem Controller auch Deinen US-Empfänger ein und horchst knappe 200 Mikrosekunden. Danach wird der Controller wieder schlafen geschickt - und mit ihm der US-Empfänger. Gesamte Arbeitsdauer der Empfangseinheit - siehe unten.

Fazit: Du sparst Dir den US-Empfänger dauernd laufen zu lassen, kannst aber mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit einen zufällig eintreffenden US-Burst erkennen. Stromersparnis für den Controller UND US-Emfpänger rund 90%.

Wieso? Dein Controller horcht in kürzeren Abständen als Dein Ultraschallsensor senden kann ob gesendet wird - und schläft ansonsten. Schlafdauer - also gleich Stromersparnis: 90%.

Was meinst Du dazu?

Moppi
27.01.2020, 12:50
Aber du hast doch selbst gesagt, dass das HC-SR04 Modul erst in der Lage ist, Ultraschall zu empfangen, wenn es selbst ein US-Signal gesendet hat.
Also wenn ich jetzt versuche, von einem HC-SR04 Ultraschall (Sender) zu senden und mit einem zweiten HC-SR04 (Empfänger, mit abgeklebtem Transmitter) das Signal zu empfangen, dann müsste ich doch beide gleichzeitig aktivieren, sodass der Sender US sendet, und der Empfänger ebenfalls US sendet (was aber abgefangen wird, da zugeklebt) und in den Empfangsmodus schaltet...oder?


Ja, vom Prinzip hast Du recht. Aber, wenn ich jetzt mal davon ausgehe, dass ein Modul dauernd sendet (geht nicht, aus bestimmten Gründen, aber eben schnellstmöglich hintereinander) und dass Dein Empfänger ab und an lauscht, ob was ankam, dann könnte das evtl. funktionieren. Keine Ahnung, ob das so funktioniert, ist ja erst mal nur so eine Idee. Du hast dann zwei getrennte Einheiten: 1x Mikrokontroller und US-Wandler und dann die Kombination noch mal.
Selbst wenn Du bei jedem Wandler erst senden müsstest, um zu empfangen, wäre es doch egal, weil Dein Empfänger darf nur empfangen können.
Ob Sender und Empfänger synchronisiert werden müsste, kann ich mangels Erfahrung nicht sagen.


MfG

021aet04
27.01.2020, 16:20
Du könntest Ultraschallkapseln (nur als Beispiel https://www.ebay.at/itm/1-Paar-Ultraschall-Sensor-Empfanger-Sender-R-T-16mm-Dorl-A/174082574990?hash=item2888214a8e:g:rwMAAOSwWnFV~8E f) kaufen oder bei einem Modul demontieren.

Den Sender und Empfänger baust du selbst. Hier habe ich z.B. etwas gefunden https://www.ipd.kit.edu/mitarbeiter/buchmann/microcontroller/transmit.htm#usr

Somit ist der Empfänger immer aktiv und kann den uC aufwecken. Wieviel Strom der Empfänger verbraucht kann ich aber nicht sagen. Vielleicht benötigt der Empfänger sogar mehr Strom als wenn du den uC durchlaufen würdest (ohne Sleep). Könnte man aber auf einem Breadboard testen.

MfG Hannes

Siro
27.01.2020, 22:44
Guten Abend: Neues zum Modul HC-SR04

Ich habe mir heute nochmal ein neues Sensormodul besorgt: HC-SR04 bei Segor
und einige Messungen/Versuche gemacht.

Zunächst einmal die Spannungsversorgung bzw. den Strom des Moduls gemessen:

bei +5.0 Volt zieht das Modul 2,4 mA
bei +3,0 Volt zieht das Modul 2,3 mA
Da ändert sich also kaum etwas. Das Modul funktionierte auch noch einwandfrei bei 3 Volt.

Um eine Messung zu starten, soll man, laut Anleitung, einen "positiven" Impuls von mindestens 10 Mikrosekunden auf den "Trig" Pin geben.

Der Trig Pin liegt aber naturgemäss schon auf High. Hier ist übrigens KEIN Pullup, sondern anscheinend ein Konstantstrom verbaut.
Der Strom beträgt 17,7 µA wenn der Pin direkt nach Masse gezogen wird.
Um eine Messung zu starten muss der Pin also erstmal auf LOW gezogen werden, das kann man direkt manuell mit einem Draht auf dem Steckbrett tun.
Dann wird eine Messung eingeleitet.

Der Sender auf dem Modul erzeugt dann ein Pulspaket
8 Impulse mit je 12,7 Mikrosekunden Low und 12,7 Mikrosekunden High,
was einer Frequenz von 39,37 Kiloherz entspricht. Also ein Symetrisches Rechteck

Auf der "Echo" Leitung wird nun, je nach Entfernung, ein "positiver" Impuls zurück geliefert.
Im Ruhezustand liegt dieser Pin auf Low.
Dabei ergaben sich bei mir folgende Werte:

5cm 243us
10cm 621us
20cm 1,135ms
30cm 1,646ms
40cm 2,240ms
50cm 2,800ms
60cm 3,395ms
70cm 3,945ms
80cm 4,585ms
90cm 5,170ms
100cm 5,730ms

------------------
Nun habe ich mal den "Sender" (Transmitter) mit "T" bezeichnet auf der Leiterplatte ausgelötet und einzeln gemessen.
Es zeigt sich eine Kapazität von ca. 2,2 Nanofarad. Ohmisch ist nichts zu messen.
Das sieht also aus wie eine Piezokeramik.

Nun habe ich mit einem Funktionsgenerator den Sender direkt kontinuierlich mit 40 KHz 1 Volt angesteuert.
Somit sendet er kontinuierlich ein Ultraschallsignal aus.

Jetzt habe ich den Prüfaufbau so gestaltet, dass ich einen Abstand, wie für das Projekt gefordert, von 10 cm eingehalten habe.
Auf dem "Trig" Pin des Empfängers hängt der Ossi und ich messe, sofern der Funktionsgenerator eingeschaltet ist,
einen Impuls von 500µs. Das ist also das Reflecktionssignal bei 10cm Abstand
Schalte ich den Tongenerator aus, so messe ich einen Impuls von 70ms.

Somit ist meine erste Idee mit dem Sendemodul auslöten garnicht so verkehrt gewesen.

34776
----------------

Nächster Versuch:
Ich habe den Empfänger runter gelötet und auch vermessen:
Er zeigt auch eine Kapazität von ca. 2nF
Ohmisch ist nichts zu messen, also wieder, vermutlich, eine Piezo.

Nun habe ich den Sender mit dem Funktionsgenerator verbunden und am Empfänger lediglich das Oszilloskop angeschlossen.
Der Sender wurde mit 1 Volt Spitze/Spitze Rechteck angesteuert und bei 10cm Entfernung kann ich am Empfänger eine
hervorragende Sinusschwingung mit kanpp 300 Millivolt messen.
Das ist doch schonmal super.

Ich hab nun den Funktionsgenerator auf 5 Volt Peak to Peak eingestellt.
Nun messe ich am Empfänger, der 10 cm entfernt ist, eine Sinusschwingung mit 800mVolt.

Zum Testen habe ich eine kleine FlipFlop-Schaltung aufgebaut, dies simuliert den Controller.
Mit dem Ultraschallsensor kann ich dieses FlipFlop nun über den Ultraschall einschalten.

Ich habe lediglich noch einen Mosfettranssistor vom Typ IRLML6344 zum Entkoppeln eingefügt.
Diese Konfiguration ergab ziemlich genau 10cm, grössere Entfernung ging in dieser Form nicht, dann müsste das Signal noch verstärkt werden.

34777

Hier ein kurzes Video:
https://www.dropbox.com/s/kv0uejex6y9j8zt/HC-SR04-abgespeckt.mp4?dl=0

Nachtrag:
Ich hab jetzt mal die Frequenz am Sender verändert und siehe da, die beste Übertragung bekomme man bei 40,4KHz
Darüber oder drunter fällt die Amplitude schenll ab.

Signal am Empfänger
39,5 KHz 0,37 Volt
40,0 KHz 0,86 Volt
40,4 KHz 1,74 Volt <--- hier liegt bei meiner Kombination die beste Resonanz
40,9 KHz 0,78 Volt


Siro

wkrug
28.01.2020, 07:16
In den ganz Frühen Fernbedienungen für Ferseher wurde das auch mit Ultraschall gemacht.
Dabei wurden die US Signale moduliert um mehrere Tasten auswerten zu können.

Eventuell wäre es ja ein Weg, den Controller bei jedem US Signal aufzuwecken und dann die Modulation des US Signals auszuwerten und dann die entsprechenden Programmteile aufzurufen.
Ein klingelnder Schlüssel wäre dann auch kein Problem mehr.
Allerdings würde man dafür einen Verstärker und eine Demodulation benötigen.

Klebwax
28.01.2020, 11:42
Guten Abend: Neues zum Modul HC-SR04

.....


Signal am Empfänger
39,5 KHz 0,37 Volt
40,0 KHz 0,86 Volt
40,4 KHz 1,74 Volt <--- hier liegt bei meiner Kombination die beste Resonanz
40,9 KHz 0,78 Volt

Siro

Das sieht doch schon mal gut aus. Und da geht leicht noch mehr. Die US-Sender vertragen 20 oder mehr Volt. Da gibt es Schaltungen, die nutzen einen MAX232 als Treiber. Der macht sich seine ±10V mit einer Charge Pump selber. Da braucht man keine extra Versorgung. Und das Empfangssignal, das so im Bereich von hunderten Millivolts liegt, zu verstärken ist auch relativ einfach und kostet mit einem passenden OP-Amp sicher weniger als 1mA. Das gibt man dann auf einen Prozessorpin, der mit seinem Pin-Change Interrupt den Prozessor weckt. Beim Chinesen bekommt man US-Sender und Empfänger für kleines Geld im Zehnerpack.

MfG Klebwax

Ceos
29.01.2020, 10:42
Eine relativ simple Schaltung von einem Aufwärtswandlers abgeleitet tut es auch, der FET wird dann entsprechend wiederholt "Kurz" angesteuert um die Pulsstärke zu bestimmen und die Pulsfrequenz kann ebenfalls kontrolliert werden.
Es macht übrigens einen relativ erheblichen Unterschied wie man den Wandler betreibt! Beim dauerhaften anregen erreicht der Piezo einen "eingeschwungenen" Zustand und hat eine andere Resonanzfrequenz als wenn er aus der Ruhe angeregt wird. Ich kann zwar keine exakten Details nennen, aber was für schnelles Anregen hilfreich ist: mit etwas breiterer Pulsbreite und kürzerer Pulsdauer anfangen und dann Pulsbreite verringern und Pusldauer anheben

zum Messen der Effektivität einfach einen 2ten Piezo gegenüber hinstellen und das Signal auf einem Oszi ansehen

edit: zum "relativ simpel" man muss bedenken dass der Piezo keine Ohme Last ist und man die Energie die im Piezo osziliert kontrolliert ableiten muss ... leider kann ich auch dazu nicht mehr sagen oder eine Schaltung zeigen

HaWe
17.02.2020, 14:15
es wurde doch eingewandt, dass das Schlafenlegen des MCU nichts an Stromeinsparung bringt, weil dann der USS dauernd in Betrieb bleiben muss (wie will es sonst messen?):
denn dann braucht der USS deutlich mehr Strom als du beim MCU einsparen könntest.
Außerdem braucht der USS doch sowieso (zumindest hcsr04 u.a.) einen bereits betriebsbereiten MCU, damit er überhaupt messen kann (er muss ja die US-Laufzeit gemessen werden ab dem Moment seiner Aussendung), also funktioniert dann das MCU-Aufwecken ja nicht mehr (er muss dann ja dazu schon wach sein).

Siro
17.02.2020, 15:08
Hallo Walt,

ich habe beide, die Sende und die Empfangskapsel, von der Leiterplatte runtergelötet.
Die ganze Leiterplatte (Elektronik) garnicht verwendet.

Die gezeigte Schaltung (Empfänger) liegt IMMER in Wartestellung und benötigt "keinen" Strom.
Das Messgerät wuselte bei 1..3 Nano Ampere. ;)
Den 1M Widerstand am Gate nach Masse habe ich drauf getan, weil der Mosfet bei mir nicht sicher gesperrt war ohne Ansteuerung.


34819

Sobald ein Ultraschall Signal eintrifft und es gross genug ist,
schaltet es den Transistor durch und dieser zieht den Pin des Prozessors nach Masse.
Im Ruhezustand liegt dieser Pin über den Widerstand R1 auf High.
Mit einem Low Signal wird dann dein Mikrocontroller aufgeweckt.
Ob Du dann einstellst auf Low Pegel oder Low Flanke (keine Ahnung wie das bei deinem Controller läuft) wäre egal.
Vorerst braucht man auch nichts auswerten.
Eventuell erfüllt es ja schon deine Anforderung.
Ansonsten müsste der Prozessor erst anlaufen und dann nachsehen, was da grade ankommt und ob es für ihn bestimmt ist.

Das Triggern deines Senders erfolgt indem die Sendekapsel mit einem 40 KHz Signal angesteuert wird.
Der Sender braucht im Ruhezusatnd also auch keinen Strom, nur in dem Moment wo Du die Sendekapsel ansteuerst.
Die 40 KHz für den Sender könnte man zum Beispiel mit einem Timer IC 555 erzeugen.

Hier gibt es ein Berechnungsprogramm:
http://elektro.turanis.de/html/tools/calc_ne555.html

34828

Habe grad mal den Timer so ausprobiert. Der sogenannte Auslastungsgrad ist das Pulsbreitenverhältnis (Duty-Cycle) und der sollte sich bei ca. 50 Prozent bewegen.
Auf dem Steckbrett läuft es. Mit dem Widerstand R1 kann man die Frequenz dann einstellen.
Mein Aufbau:
R1 = 220K + Poti 100K in Reihenschaltung
R2 = 1K
C1 = 47pF
C2 = 1nF
Frequenz Regelbereich bei 9 Volt Versorgung:
ca. 38 bis 50 KHz
Bei Mittelstellung des Potis habe ich ca. 44 KHz

So sieht das Siganl am Ausgang Pin3 aus:
34829

Der Chip NE555 verträgt 4,5 bis 16 Volt, je höher deine Spannung umso größer wird deine Reichweite wie Klebwax schon geschrieben hatte.

Kleine Änderung:
Der 1M Widerstand am Gate des Mosfet liegt immer parallel zum Ultraschallwandler und schwächt das Signal etwas ab.
Da ich keinen 10 MOhm oder so habe, habe ich kurzerhand eine Standard Diode 1N4148 (! keine Shottky) in Sperrichtung benutzt.
Der Leckstrom der Diode hält den Mosfet nun sicher geschlossen, zumindest auf meinem Basteltisch...

34821

Zusatz:
Da Du es später Unterwasser benutzen möchtest, dürften Fledermäuse Schlüsselklappern usw. keine Rolle spielen :)
Unterwasser Sender und Empfänger gibt es auch mit 40 KHz, z.B.
http://www.conrad.de/ce/de/product/505680/Ultraschall-Sender-KPUS-40FS-18T-447-40-kHz-x-H-18-mm-x-12-mm
http://www.conrad.de/ce/de/product/505679/Ultraschall-Empfaenger-KPUS-40FS-18R-448-40-kHz-x-H-18-mm-x-12-mm
Die bei Conrad aber wohl leider nicht mehr erhältlich sind :(

Siro

021aet04
17.02.2020, 22:59
Die NE555 Schaltung würde ich etwas abändern. Der Vorteil ist das du einen Widerstand weniger brauchst und der Tastgrad exakt 50% beträgt.

Die Schaltung von Siro (Post 26) änderst du etwas.
R1 wird entfernt und R2 wird von Pin 7 entfernt und auf Pin 3 (Ausgang) gegeben. Der Rest bleibt gleich.

Widerstandswerte habe ich nicht berechnet, dadurch kann ich keine nennen.

MfG Hannes

Siro
18.02.2020, 01:58
@Hannes:
Ich habe das grade mal nach deiner Anleitung ausprobiert.
Ja, der Widerstand kann auch eingespart werden.
Exakt 50 Prozent bekommt man aber nicht hin.
Ich habe 57 Prozent. Das ist auch etwas abhängig von der Versorgungsspannung
Bei 4 Volt habe ich 66 Prozent
Bei 6 Volt 61 Prozent
Bei 10 Volt 57 Prozent
Das spielt aber denke ich nicht so die Geige.

Den Kondensator an Pin 5 ist eigentlich auch unnötig.
Intern gibt es einen Spannungsteiler aus 3 gleichen Widerständen und der Pin 3 hängt an 2/3 der Versorgung.
Hab das mal gemessen: bei 9 Volt Versorgung habe ich am CTRL Pin 6,011 Volt.
Solange da nix böses einstrahlt brauche ich da meiner Meinung nach auch nix sieben.
Ist halt in den Apllikationsschaltbildern immer mit drin.

Habe fertig
Und soeben habe ich die gesamte Schaltung Sender und Empfänger aufgebaut.
Funktioniert wirklich supi. Entfernung ca. 20 cm wenn man die Frequenz exakt einstellt.

So sieht das dann aus:
34837
Siro

021aet04
18.02.2020, 08:15
Eigentlich sollte der Tastgrad exakt bei 50% liegen. Der Ausgang schaltet bei 1/3 und 2/3 um, da sich der Widerstand und der Kondensator nicht ändert hast du die gleiche Lade und Entladezeit.
Hast du beim Test die US-Kapsel auch angeschlossen gehabt? Eventuell gibt es dadurch die Abweichung.

MfG Hannes

Siro
18.02.2020, 10:21
Ich habe grad beide Versionen nochmal probiert, mit Kapsel und auch ohne Kapsel, da ändert sich kaum etwas.

Das liegt wohl an der "bipolaren" Variante, die haben ja keinen Rail To Rail Ausgang. Mit den neuen CMOS Versionen geht das wohl besser.
Schau mal hier:
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm

Siro

Habe eben nochmal die Diode am Gate durch einen 1M Widerstand ausgetauscht, dadurch halbiert sich ca. die Reichweite,
ohne etwas am Gate führt der Mosfet aber ein gewisses Eigenleben...