#mtm06 にて配布しました超音波モジュール基板のドキュメント その２

※mtm06ではほとんど基板が掃けなかったので、次のお渡しチャンスはET2010です。取り敢えずご連絡ください。

大体40KHz近辺のパルス波形を送信側超音波スピーカーに入れる必要があります。通常はタイマー出力などを利用するのですが、これに貴重なタイマー資源を裂くのも勿体無いので、マイコンボード上で使う予定の無かったSPIのSCKを接続しました。つまり1データ送る事で8個のパルスが観測されます。
図は超音波スピーカの端子のところの波形です。


送信間隔は大体180msくらいですか。遅れて反射波（反射波の反射波とかも）が帰ってくる可能性が有るので十分な間隔を開ける必要はありますね。


下の黄色い波形は壁に正対させた時の検出出力です。この約40KHzのパルスの出力から検出出力のLOからHIへの遷移時間までを観測し、音速を元に往復の距離を計算する事となります。

例えば図では3.8ms経過していますので周囲温度が25℃ならば3.8ms×346.5m÷2で約66cmです。
正確に計測するなら周囲温度も含めて補正をした方がよいでしょう。

実環境での正確な距離の計測はもう少し複雑になるかもしれません。つまり検出対象の形状などで影響を受けたり、反射波のみだれなども考慮する必要があると思われます。他に40KHz近辺の発信源があれば、その信号を拾う可能性もあります。

色々試してみて、最適と思われる方法を自分で見つける必要はあります。

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コメント 2

ほしい基板はあったんですが、せっかく頂いても触れない状態なのと
最近忙しくてET2010も行けそうにないので…。

それで超音波距離計ですが、センサに秋月の物を使用しているので
あれば、送信と受信のセンサ間隔があいているはずなので、正確に
三角関数で算出しないと、距離が近づくにつれ誤差が出たような気が
します。

※おまけに距離が近い(5cmぐらい？）と取れないんですよねぇ・・・

by 槫林 (2010-11-29 07:54) 

センサー間は60mm離れているので、近距離では三角関数というよりピタゴラスの定理を使いますが、どちらにせよ正確な距離を求めるにはセンサー間の中心線の延長に対象物がある必要が有りますね。

距離を計測するというよりも、対象物が近づくのか遠ざかるのかを検出する用途に向いていると思います。

by hamayan (2010-11-29 11:06)