超音波距離計の製作２：Maruduino、XBeeサポート、その他：SSブログ

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超音波距離計の製作２　[アプリケーション] [編集]

前回ブレッドボード上でプロトタイピングを行い、なんとか動かせる目処が付いたので、折角なので基板化してみました。回路は変更ありません。

作成した基板の表側？です。スピーカー、マイク、LEDがこちらを見ています。

裏側です。リード部品を所狭しと搭載しています。スピーカーと反対側にこれらの部品を実装したからなんとか収まった様なものです。

実際にブレッドボード上でプロトタイピングしたので大体は上手く動くのですが、基板化する事により発生した問題なんてのもあります。

ブレッドボード上にスピーカーを載せた時は、スピーカーの固定はゆるゆるです。あの穴にズボっと挿すだけですから。
ところが基板上に半田付けしてしまうとかなりかっちり固定される事となります。
超音波を発している時間は極短い時間ですし、周波数も40KHzと可聴領域の遥か上です。それなのに、なにやら音がポツッ！、ポツッ！と聞こえてきます。

そうです、どうも超音波を駆動した時、スピーカー自身がそのショックで振動してしまうようです。この振動が剛性のある基板を経由してマイク側に伝わるものですから、受信側は大変な事になってしまいます。
※耳にはっきりと聞き取れる位の音なので、可聴領域の周波数だとしても、その振動の継続時間がかなり長くなっていると思われ、これがゲート時間を超えています。

対策は色々あると思いますが、最も良いのはスピーカー側の固定をフローティングする事でしょう。但し機構的に難しいので妥協として出力レベルを押さえる事とします。

ADM3202の出力には最低300Ωの抵抗が入っています。これは短絡に対する保護だと思われますが、出力抵抗が300Ωだと考えれば、抵抗で分圧する事でスピーカーの入力を小さくできます。
今は240Ωの抵抗をスピーカーの2つの端子間に入れています。これだと2m弱位の測定距離となる様です。

まあ、まだまだカットアンドトライが必要みたいですが、一応完成と言う事で。