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Télémètre Ultra Son

n°71051
Deadog
Dain Bramaged
Posté le 24-04-2006 à 16:29:41  profilanswer
 

Il s'agit d'un projet que j'ai à réaliser pour l'école.
Il faut faire un télémètre à ultra son, détectant des obstacles situés entre 10cm et 2m.
 
Les transducteurs sont associés à une fréquence de 40kHz. Basiquement il s'agit d'envoyer un train d'onde pendant qql µs et réceptionner l'echo.
La formule qui en resort est D = t.v/2 (t temps mesuré avec le système et v vitesse des us dans l'air (~330m/s)).
 
C'est un projet pédagogique, donc pas d'utilisation à gogo de NE555 (et j'ai pu constater que pour faire ça c'était facile d'en mettre 4 ou 5 !) et plutôt faire dans la diversité des solutions.
 
On (moi et ma binome) a déjà réaliser la partie emmision :
 
edit : oups, les condos de découplage sont pas de 10p mais 10n [:dslam]
http://www.kirikoo.net/images/5Lexa2-1-20060424-154217.png
 
l'idée est d'utiliser un VCO (l'ICL8038) pour faire le 40kHz à envoyer dans le transmetteur. On y passe directement le signal carré car plus grosse amplitude avec le VCO, mais comme y'a pas de buffer sur cette sortie il faut donner un coup de pouce au courant (=> push-pull) pour plus de puissance dans le transducteur.
 
Pour générer des trains d'onde périodique (environ 2ms d'envoie et 22ms de rien) on utilise un NE555 en astable. La sortie du 555 va en fait piloter le VCO en court-circuitant ou non l'un des condos "de paramètrage" (ça se dit ?) de la fréquence. Ceci ce faisant en logique négative.
 
On utilisera cette même sortie du NE555 dans la partie réception ...
L'ICL8038 est un bon moyen de se passer de NE555 et en plus on a étudié en détail ce VCO en cour de modulation donc ça fait un peu de pratique ^^.
 
Tout cette partie marche et à déjà été cablé.
 
 
Pour la réception il nous faut amplifer, filtrer et produire un signal informatif (sa durée au niveau haut égale au temps détecter (donc à la distance))
 
edit : la encore, les condos de découplage sont pas de 10p mais 10n, et j'ai aussi oublié le +5V sur le 74HC123 [:dslam]
http://www.kirikoo.net/images/5Lexa2-20060424-160843.png
 
La partie amplification et filtrage marche bien sur plaque de test (même trop bien, on va sans doute retirer un AOP :D).
Le reste est purement théorique.
 
Le JFET réalise une première amplification (le filtrage ce fait aussi à ce niveau). On a pris un JFET pour avoir une bonne adaptation d'impédance entre le transducteur de réception et l'étage d'amplification.
Ça passe ensuite par le(s) AOP pour ensuite être détecter par le LM311.
L'amplification nous resort le signal reçu entre -7,5V et +7,5V. Pour le moment on a fixer la détection à 6V.
La sortie du LM311 est en 5V pour s'adapter au reste du montage qui est de la logique CMOS maintenant.
La diode + res + capa intégre le signal (ie : détecte l'enveloppe). Je ne suis pas encore sur des valeurs et je ne sais pas non plus quel diode prendre.
 
Le 74HC123 (encore un remplaçant de NE555 ^^) crée une fenêtre de 3,3ms qui se déclenche à chaque envoie d'un train d'onde. Elle sert en fait à annuler la détection au début de la séquence, détection qui pourrait arriver à cause de la diaphonie entre les 2 transducteurs US (ils sont côte à  côte, ou presque).
 
La détection+enveloppe et la fenêtre d'annulation passe par une porte AND, on obtient ainsi un signal contenant une impulsion lorsque l'on reçois l'écho du train d'onde.
Reste à passer ça par une bascule passant au niveau haut lors du début du train d'onde (front descendant sur TX_E) et revenant au niveau bas lorsque l'écho est détecter (front montant ou descendant sur RX_OUT, on vera bien ce qu'on utilisera)
 
 
Il nous reste encore à créer 2 modules répondant aux objectifs du projet : détection d'obstacle et télémètre.
 
 
 
Dites moi si nos shémas sont correcte, si on oublie qqlch, etc ... ;)


Message édité par Deadog le 24-04-2006 à 16:35:04
mood
Google
Posté le 24-04-2006 à 16:29:41  profilanswer
 

n°71067
Genesis
modérateur tyranique ^_^
Posté le 25-04-2006 à 11:59:30  profilanswer
 

perso j aurais utilisé un NE556 en émission.
une partie en astable lent, générant les salves et l autre en générateur de 40KHz piloté par le reset.
avantage, la sortie d un NE555 ou 556 peut déja sortir pas mal de courant.
de plus il est préférable de ne pas jouer sur le condo de fréquence comme tu le fais car pense que le circuit à un temps d établissement et tu risques plus de faire un wobulateur, là tension aux bornes d'un condo ne peut pas varier brusquement.

Message cité 1 fois
Message édité par Genesis le 25-04-2006 à 12:00:15

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la vitesse de la lumière étant largement supérieure à celle du son, bien des gens ont l'air brillants jusqu'a ce qu'ils ouvrent leur bouche....
n°71069
Deadog
Dain Bramaged
Posté le 25-04-2006 à 12:45:53  profilanswer
 

Genesis a écrit :

perso j aurais utilisé un NE556 en émission.
une partie en astable lent, générant les salves et l autre en générateur de 40KHz piloté par le reset.
avantage, la sortie d un NE555 ou 556 peut déja sortir pas mal de courant.
de plus il est préférable de ne pas jouer sur le condo de fréquence comme tu le fais car pense que le circuit à un temps d établissement et tu risques plus de faire un wobulateur, là tension aux bornes d'un condo ne peut pas varier brusquement.


 
Le double NE555 c'est la solution prise par tout les autres groupes, et en toute honnêté je trouve ça moche dans le cadre du projet ^^ car en plus des 556 y'en a pas en libre service dans la magasin de l'école (oui, il faut aussi faire au maximum avec les compo qu'on a sous la main).
 
Après comme je l'ai dit, ça fait de la diversité dans les solutions, et de la pratique dans l'utilisation de ce VCO et donc de ses travers ;).
 
Pour le condo, il s'agit en fait d'une solution préconiser par le constructeur dans un autre pdf que le datasheet, précisant bien que en faisant ça les oscillations ne sont pas stables. En fait, les 2 premières oscillations sont un peu plus lentes que les autres. Et comme j'envoie un train d'onde, ce n'est pas génant :).


Message édité par Deadog le 25-04-2006 à 12:46:39
n°71070
Genesis
modérateur tyranique ^_^
Posté le 25-04-2006 à 13:55:38  profilanswer
 

ben sinon avec un 4093 ou 4584


---------------
la vitesse de la lumière étant largement supérieure à celle du son, bien des gens ont l'air brillants jusqu'a ce qu'ils ouvrent leur bouche....
n°71071
Deadog
Dain Bramaged
Posté le 25-04-2006 à 15:24:09  profilanswer
 

c'est dingue ça, y'a 36 milliards de solutions pour faire des monostables ou des astables :lol:

n°71072
Genesis
modérateur tyranique ^_^
Posté le 25-04-2006 à 16:28:46  profilanswer
 

oui mais vaut mieux une solution plus simple et moins couteuse que l utilisation d un générateur de signaux GBF comme l icl8038...!
là c est utiliser un marteau pour écraser une fourmis tout de meme...


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la vitesse de la lumière étant largement supérieure à celle du son, bien des gens ont l'air brillants jusqu'a ce qu'ils ouvrent leur bouche....
n°71148
MKMax
|||||||||||||||||||||||70%
Posté le 28-04-2006 à 23:13:58  profilanswer
 

Si ça peut t'aider j'avais fait un projet identique en 2eme année mais avec un pic 16f87

 

Tu peux télécharger mon rapport ici. Il y a peut être des petites erreurs car certaines choses étaient restés obscures  :)

mood
Google
Posté le 28-04-2006 à 23:13:58  profilanswer
 


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