Arduino.ru

?!? я что-то "сложное спросил"? :)

Да вопрос естественен и понятен, а вот ответ на него... Для фокусировки звуковых волн нужна конструкция соизмеримая с длиной волны. Остронаправленные микрофоны имеют тарелку в десятки сантиметров, всякие звуковые ФАРы - того больше.

То есть направление "а" - тупиковое. Пасибки. Буду думать в сторону "Б".

вариант 3, цифровая обработка сигнала.

Вариант "А" на самом деле вовсе не тупиковый. Частота узв. датчика около 40кГц., это примерно 25мксек и соответственно "длина волны" в районе 8мм. Датчик имеет диаметр 16мм (наружный) и приборчики угулублены внутрь на ок. 4мм. с примерно параболической формой излучателя/приемников с примерно тем же диаметром в 8мм.

Вчера опробовал насадки на излучатель в виде резонансной емкости глубиной 16мм и выходной "дыркой" а-ля идеи Теслы с дымными кольцами. Что-то в этом есть явно, но пока обнаружил эффекты: незначительное сужение диаграммы направленности излучателя .. и странный "звон" с эффективным расстоянием в 67,77мм. Причем именно с этими двумя значениями, непонятно как выбираемых.

Ну и отдельно с приемником поигрался. Забавно, что резонатор от излучателя приводит к постоянной задержке в приемнике на 15мм независимо от дальности сигнала - появляются "лишние" 15.5мм. В итоге получил относительно устойчивую диаграмму направленности с углом около +-4 градуса. Но, в любом случае при стандартном излучателе, гладкие пластмассовые поверхности вполне могут отражать сигнал "сбоку и прямо в приемник", отделить препятствие на оси от отражателя сбоку без зауживания диаграммы излучателя - никак. Не помогает установка никаких "диафрагм" или чего ещё.

Кстати про "стелс": пластмассовый кубик из Лего, поставленный к оси под 45% - практически незаметен даже на расстояниях в районе 20см. А это именно тот режим, который мне нужен: обнаружение "препятствий" из таких поворачивающихся кубиков (робот-противник). :(

Ну и ещё, про стелс: наш кот обнаруживается датчиком с расстояний 0.3-0.5м "через раз,два", а с 0.8м полностью "исчезает с экрана радара". :)

Пошел искать третий вариант. Похоже это "не тот датчик", что нам нужен.

P.S.

Насчет "цифровой фильтрации". Думал уже. Мне как раз и требуется в результате построить модель пространства "вокруг" датчика, вращая его сервой на +- 90 грд. Шаг серводвигателя 2-3 градуса. Мне пока не очень понятен алгоритм "цифровой фильтрации" в таких условиях.

Некоторые норовят поставить Дуню к плите или даже к станку. А это создание - для игры! Тут с ней можно такие штуки выделывать и получать истинное удовольствие. :)) И это хорошо. Честно. Да я и сам...

То, чем Вы сейчас занимаетесь, исследует отдельная "поднаука" - "волновая физика". Я смотрел, как этим занимаются специально обученные люди в разных диапазонах электромагнитных и звуковых волн. По-хорошему, это ОЧЕНЬ СЛОЖНАЯ задача, требующая численного расчета волновой картинки в нелинейной среде распространения. Там где нужен практический результат встают (или влезают) в очередь на суперкомпьютеры. Обычные не пляшут. Наблюдая, как работают другие, я держал руки за спиной, чтобы на основании случайного прикосновения к чужой клавиатуре меня не сделали ответственным за конечный результат. Там очень сложно. :))

Я не отговариваю от желанных проб и ошибок. Но не думаю, что на этом пути стоит ждать революционных результатов. В противном случае, звуковой объектив для дальномера можно было бы купить на и-бее. Недорого. :)) Они есть. Но немножко не такие. :)

Да, я немножко в курсе. Оптик по образованию. Точнее оптик-расчетчик, ну и программист как необходимость первого. :)

Пока отталкиваюсь от аналогичных опытов Теслы .. они просты и наглядны .. и суперкомпов не требуют.

Мне непонятно откуда берется звон на расстоянии 77мм или 67мм с насадкой на излучатель ... цифирьки вылазят с завидной стабильностью вместо расстояния.

Ну и ещё следствие: если поставить 2 датчика и запускать их одновременно с измерением длительности через прерывания, то можно будет улучшить результат, ибо прерывание измерит отклик независимо от программы и практически "одновременно", а излучение вторым датчиком импульса уже ни на что не повлияет, поскольку принимается только первое отражение...

может этим путем пойти?

Не знаю. Умничать не хочу. Я с этим девайсом поигрался немного. Вначале был слегка огорчен низкой стабильностью и точностью показаний. Хотелось чего-то типа лазерной рулетки, только ультразвуковой. Но когда стал разбираться более подробно понял, что "все в соответствии" и ждать особо нечего.

Можно играться несколькими разнонаправленными датчиками с учетом диаграмм направленности. Если аккустическая картинка контрастная, без неприятного заднего плана, может и можно что-то вытянуть. Но в любом случае путь "потный".

Одновременный запуск двух датчиков, на мой взгляд, картины не улучшит, поскольку заведомо неизвестно от чего именно и какой именно импульс отразился.

?!? У меня измеряет стабильно, с точностью до миллиметра. Поверял по железной линейке - измерение идет строго от сеточки излучателя, как и положено для такой длины волны. Сеточка играет роль излучателя, поскольку частая по отношению к длине волны. Причем даже то, что промеж датчика и приемником 2 см - именно они и есть "наименьшее измеряемое расстояние". А вы как переводите микросекунды в сантиметры, делением на 59?

Сделайте вот так:

uint16_t getDistance( uint32_t microtime)
{
    return (uint16_t)( (microtime*343)>>11);
}

Будет и быстрей и меньше и точнее. На 5 метрах ошибка 0.21мм. :) Я такую себе в библиотеку зафигачил. Там же и "измерение длительностей" по прерываниям PCINT2 .. на любой из 8-и доступных ног Меги.

В этом смысле, запуск двух таймеров - тривиален: запускаем их на замер и ждем результат по завершению замера по прерываниям. Там, сам датчик делает задержку до начала измерений сопоставимую с 3-я вызовами Serial.print() .. так что "проблем с одновременностью" - нет. :)

Я брал совсем простой готовый скетч с примером, по-моему да, перевод был делением на 59. Под рукой нет, посмотреть точно негде. За подсказку спасибо, как "воскреснет" задача для дальномера, так попробую.