Подводный эхолот

svinina
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2013

Добрый день!

Хочу сделать подводный эхолот на базе arduino. В теории задача выглядит весьма просто - берем два пьезоэлемента, опускаем их в воду, одним излучаем импульсы частотой несколько сотен килогерц, другим - слушаем отраженный сигнал.

Для начала буду тестировать в ванне, т.е. запредельные мощности не нужны.

Использовать Ping и им подобные платы с готовыми излучателями не получится - они настроены на частоту 40 килогерц и ее не поменять, плюс скорость ультразвука в воздухе 300-400 метров в секунду, а в воде - 1500 метров в секунду.

Можно ли при помощи arduino генерировать импульсы частотой килогерц 500? (судя по всему можно, вот пример с 1 мегагерцем: http://forum.arduino.cc/index.php/topic,122065.0.html )

И самое главное - можно ли оцифровывать данные с аналогового входа на такой же частоте? Мне нужно узнать не просто время прихода отраженного импульса, а все эхосигналы и отражения т.к. это требуется визуализировать.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011
svinina
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2013

Почти все, что обсуждается на этом форуме можно купить в готовом виде на ebay. Меня интересует как сделать такое же устройство своими руками.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Возьмите , попробуйте "макнуть" в воду :)

Или просто так( удлиннив датчики)  или в пластиковом мешке

http://www.ebay.com/itm/New-5V-Arduino-Ultrasonic-Module-HC-SR04-Distanc...

Не уверен что заработает, хотя......

Подключите другие датчики, например

http://www.ebay.com/itm/Car-Parking-Reverse-Backup-Radar-System-w-4-Sens...

 Берите весь комплект, отдельно датчики выйдут дороже, опять-же можно макнуть в воду ( эти хоть герметичные)

Потом можно комплект и на машину поставить, удобная вещь скажу я вам...

 

 

 
svinina
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2013

Ок, попробую.

А где можно почитать, с какой частотой можно сэмплировать данные на аналоговом входе?

teodor4ik
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

Я как-то дошел до того что не осилю этих сложностей. Вопрос к спецам не проще ли купить готовый китайский поплавок за 10-15уе (1хх кГц) и пробывать словить то что он передает на 433мГц с помощью баксового приемника? или врезатся в него до передатчика?

Да и разные пьезо нужны для разных частот вроде.

 

NeiroN
NeiroN аватар
Offline
Зарегистрирован: 15.06.2013

Можно, если вы знаете основные принципы эхолокации.  Скорее всего там есть импульсы которые идут с переодичностью: зондирующие, и не вписывающиеся в этот промежуток: эхо. Период их равен 40м/[скорость звука в пресной воде]. НО баксовые передатчики ловят туеву хучу помех (люди не раз наступали на эти грабли). Поэтому приемник надо выбрать качественный и послушать осцилографом чтобы подтвердить догадки и разобрать возможный протокол(различные эхо дна и препятствий.

svinina
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2013

teodor4ik пишет:

Я как-то дошел до того что не осилю этих сложностей. Вопрос к спецам не проще ли купить готовый китайский поплавок за 10-15уе (1хх кГц) и пробывать словить то что он передает на 433мГц с помощью баксового приемника? или врезатся в него до передатчика?

Да и разные пьезо нужны для разных частот вроде.

Китайский поплавок передает уже результаты, а мне нужен оригинальный сигнал, снятый непосредственно с пьезоэлемента. Хочу параллельно сделать ультразвуковой дефектоскоп, чтобы смотреть, что в стене, например.

Про частоты - само собой, но на рынке есть большой выбор элементов на разные частоты, у меня есть несколько на 0.5 мгц и 2 мгц.

teodor4ik
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

Так тему бы и назвали :) ДЕФЕКТОСКОП... под водой оптимум 200кГц. Дальше начинаем светить сквозь дно :)

С вашего разрешения позадаю свои вопросы здесь, дабы не плодить сущности.

NeiroN пишет:

Можно, если вы знаете основные принципы эхолокации.  Скорее всего там есть импульсы которые идут с переодичностью: зондирующие, и не вписывающиеся в этот промежуток: эхо. Период их равен 40м/[скорость звука в пресной воде]. НО баксовые передатчики ловят туеву хучу помех (люди не раз наступали на эти грабли). Поэтому приемник надо выбрать качественный и послушать осцилографом чтобы подтвердить догадки и разобрать возможный протокол(различные эхо дна и препятствий.

А какое может быть недорогое решение подводного эхолота/глубиномера до 8-10м на 150-200кГц для чайника не знающего основных принципов эхолокации? типа того же HC-SR04. Пока я нашел только гармин за 100500 баксов с нмеа. Задача стоит только в нахождении кромки ямы. Состав дна, к-во рыбы, водоросли и т.д. не актуальны.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

Я догадываюсь что возбуждать излучатель надо на частоте его собственного резонанса. Пакетами импульсов.

А приёмник скорее всего должен иметь ВАРУ ( времненнАя автоматическая регулировка усиления) как в локации,

хотя может хватит и беэ этого (в воде и не на предельной дальности).

 

svinina
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2013

teodor4ik пишет:
 А какое может быть недорогое решение подводного эхолота/глубиномера до 8-10м на 150-200кГц для чайника не знающего основных принципов эхолокации? типа того же HC-SR04. Пока я нашел только гармин за 100500 баксов с нмеа. Задача стоит только в нахождении кромки ямы. Состав дна, к-во рыбы, водоросли и т.д. не актуальны. 

Вот я как раз и хочу его сделать. Проблем нет никаких - нужно просто выяснить, способна ли ардуина:

а) генерировать частоту несколько сотен килогерц (хотелось бы - до мегагерца)

б) оцифровывать данные с аналогового входа на частоте до мегагерца (в вашем случае достаточно будет цифрового входа и расчета задержки - чтобы вычислить расстояние до дна).

Простой эхолот для ваших целей можно собрать за вечер, а вот как решить мою проблему с оцифровкой - я пока не имею понятия.

P.S. Кстати, в вашем случае можно излучать и на 40 килогерцах. Я видео на sparkfun наборы ультразвуковых измерителей расстояния, некоторые из них тупо выдавали расстояние, предполагая, что они находятся в воздухе, а некоторые - сырой сигнал.

Вам нужно найти такой вот "тупой" модуль, выпять из него пищалки, если понадобится - дополнить усилителями, запустить и слушать время прихода отраженного импульса, предполагая что скорость звука в воде 1300-1500 метров в секунду (нужно уточнить в справочнике).

Можно измерять скорость лодки и рисовать на экране срез дна в точке, над которой мы проплываем.

teodor4ik
Offline
Зарегистрирован: 04.11.2013

 

Цитата:

способна ли ардуина:

а) генерировать частоту несколько сотен килогерц (хотелось бы - до мегагерца)

б) оцифровывать данные с аналогового входа на частоте до мегагерца (в вашем случае достаточно будет цифрового входа и расчета задержки - чтобы вычислить расстояние до дна).

я могу и ошибаться но при частоте самой дуины в 16мГц просто вкл/выкл в 16 тактов не впишешь, а еще следить за результатом.

а если так? http://www.ebay.co.uk/itm/1KHz-to-33MHz-Adjustable-Square-Wave-Oscillator-Module-/150789570072?pt=UK_BOI_Electrical_Components_Supplies_ET&hash=item231bc23e18 - импульс задаем генератором,  а на приеме частота уже пофигу. какойнить RC фильтр-интегратор+усилитель. Дальше аналогом мерить силу сигнала?

Как вариант Дуо уже на 96 мГц, может и успеть.