Travaux détudes et de recherches 2008 Télémètre à ultrasons MORKOS William.

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1 Travaux détudes et de recherches 2008 Télémètre à ultrasons MORKOS William

2 C167 microcontrôleur Traitement du signal et acquisition émetteur récepteur obstacle affichage Figure 1_Schéma de principe Présentation technique :

3 2.1 Conception du télémètre à ultrasons

4 2.1 Ce quil faut savoir sur le son Fonctionnement à 40 KHz. Dans le cas de lair: cair = (331,5 + 0,6*θ) m/s P=1bar

5 2. 2. Émission du signal 2.2.1. Mise en forme du signal Observation de deux maxima sur les courbes des sensibilités démission et de réception, se situant à 40 KHz. Deux paramètres simposent pour les mesures à effectuer, la distance minimale et la distance maximale.

6 2.2.1. Mise en forme du signal (suite). Dmin=343*250µs= 8.5 cm Dmax théorique=C*T=343m/s* 50 ms= 17.15 m. Dmax effective= 2 m.

7 2.2.2. Génération du signal avec le PWM Le recours au PWM du C167 nous permet de générer un signal sous forme de trains dondes.

8 2.2.2. Génération du signal avec le PWM C167 AD51 8SH/ 883B + P7.0 + 5 V 0 V Le signal à la sortie du microcontrôleur est déformé par la charge de lémetteur, qui comporte nécessairement un élément inductif, pour avoir un signal propre on a choisi de mettre un suiveur AD518SH, avec un slew rate min de 50V/µs.

9 Visualisation du signal émis

10 2.3. Réception 2.3.1. Visualisation du signal reçu il faut penser à amplifier le signal reçu dont lamplitude reste de lordre de quelques millivolts. Pour cela on dispose de plusieurs stratégies pour lamplification moyenne fréquence.

11 2.3.2. Amplification du signal reçu Avec un AOP. produit gain bande P G/B Bp = P G/B / G = 10 6 / 40 = 25 kHz. Slew rate très faible, induit une déformation du signal.

12 2.3.2.2. Amplification à trois étages avec des transistors Signal en sortie V1 de 900 mV.

13 Signal de sortie V1 à loscilloscope

14 2.3.3. Enveloppe du signal RC>1/(2*π*f)RC=1/(2* π *f)RC<1/(2* π *f)

15 Signal en V2 à loscilloscope : Chute de tension de 700mV aux bornes de la diode 900 mV 150 mV

16 2.3.4. Amplification avec un AOP G = 1+ R 2 / R 1 = 1 + 68 / 1 = 69 avec R 1 = 1 k et R 2 = 68 k.

17 On visualise le signal de sortie en V3 à loscilloscope :

18 2.3.5. Etablissement du signal logique LM339 ou LM311? LM339 : temps de réponse de 1.5µs LM311 : temps de réponse de 200ns Donc pour diminuer le retard et lerreur sur le calcul on a choisi dutiliser le LM311. Drain ouvert nécessite une résistance pull-up Courant dentrée C167=10mA. Dans le pire des cas si on est à la masse On a : R=U/I=5V / 0.01A=500.

19 2.3.5. Etablissement du signal logique (suite) On a choisi de fixer V ref à 300mV, assurant ainsi des mesures stables.

20 2.3.6. Stratégie de calcul

21 C167 AD5 18S H/8 83B + P7.0 + 5 V 0 V

22 Quelques fonctions du programme

23

24 Conclusion