Ein einfaches Schallübertragungssystem mit Amplitudenmodulation von Ultraschall besteht aus einem Sender und einem Empfänger. Im Sender emuliert der Arduino Pro Micro eine Soundkarte mit USB-Schnittstelle und erzeugt zwei Signale: Ausgang 5 - ein Audiosignal, das dann von einem RC-Filter aus der PWM gelöscht wird, und Ausgang 9 - eine Trägerfrequenz von 40 kHz. Beide Signale werden einer Einzeltransistorstufe parallel zu dem Lastwiderstand zugeführt, an den ein Ultraschallwandler vom Entfernungsmesser angeschlossen ist.
Im Empfänger wandelt derselbe Ultraschallwandler das akustische Signal wieder in elektrisches um, dann erfolgt alles wie im Funkempfänger mit direkter Verstärkung: UHF, Detektor und vorläufiger VLF. Der Leistungsverstärker ist das Standardmodul PAM8403.
Um die Emulation einer Soundkarte mit einer USB-Schnittstelle zu implementieren, wurde die LuFA-Bibliothek benötigt, sodass anstelle von Arduino IDE avr-gcc verwendet werden musste. Um die Firmware hochzuladen (liegt
hier ), muss das Arduino in der Hardware zurückgesetzt werden, weshalb es für einige Sekunden in den USB-Bootloader-Modus wechselt. Während dieser Zeit müssen Sie Zeit haben, um mit avrdude zu gießen.
Um das Gerät einzurichten, müssen Sie zunächst ein Oszilloskop verwenden, um sicherzustellen, dass keine Übermodulation und keine Einschränkung vorliegt:
Nachdem Sie sowohl die Lautstärke verringert als auch die Widerstände im Sender ausgewählt haben, müssen Sie das Oszilloskop an den Ausgang des UHF-Empfängers anschließen und im Sender die PWM-Frequenz (Software) im Bereich von 38 bis 42 kHz so einstellen, dass sie mit der Resonanzfrequenz der Wandler übereinstimmt. Der Autor empfiehlt, mit der Einführung eines AGC-Systems in den Empfänger zu experimentieren, ähnlich dem, das bei herkömmlichen AM-Funkempfängern verwendet wird.
Nach der Inbetriebnahme funktioniert also alles:
Sie können den Arduino auf die übliche Weise programmieren, indem Sie der Firmware nur die Trägergenerierung zuweisen, und auf diese verzichten, indem Sie einen 40-Kilohertz-Generator in Hardware implementieren. Gleichzeitig kann ein Audiosignal direkt dem Modulator zugeführt werden, und der RC-Filter wird unnötig.