Эхолот для смартфона своими руками

Евросамоделки — только самые лучшие самоделки рунета! Как сделать самому, мастер-классы, фото, чертежи, инструкции, книги, видео.

Cамодельный мини-эхолот на микроконтроллере Atmel ATMega8L

и

ЖКИ от мобильного телефона nokia3310

Представляю вашему вниманию авторскую разработку – самодельный мини-эхолот на микроконтроллере Atmel ATMega8L и ЖКИ от мобильного телефона nokia3310. Устройство рассчитано для повторения радиолюбителем средней квалификации, но, я думаю, конструкцию может повторить каждый желающий. Материал я старался изложить так, чтобы читателям в доступной форме дать побольше полезной информации по теме. Надеюсь, что повторение конструкции принесет Вам много удовольствия и пользы.

Буду рад ответить на ваши вопросы/пожелания/замечания и помочь в повторении конструкции.

С уважением, Alex

Эхолот, сонар (sonar) — сокращение от SOund NAvigation and Ranging. Эхолот известен где-то с 40-х годов, технология была разработана во время Второй мировой войны для отслеживания вражеских подводных лодок. В 1957 году компания Lowrance выпустила первый в мире эхолот на транзисторах для спортивной рыбной ловли.

Эхолот состоит из таких основных функциональных блоков: микроконтроллер, передатчик, датчик-излучатель, приемник и дисплей. Процесс обнаружения дна (или рыбы) в упрощенном виде выглядит следующим образом: передатчик выдает электрический импульс, датчик-излучатель преобразует его в ультразвуковую волну и посылает в воду (частота этой ультразвуковой волны такова, что она не ощущается ни человеком, ни рыбой). Звуковая волна отражается от объекта (дно, рыба, другие объекты) и возвращается к датчику, который преобразует его в электрический сигнал (см. рисунок ниже).

Приемник усиливает этот возвращенный сигнал и посылает его в микропроцессор. Микропроцессор обрабатывает принятый с датчика сигнал и посылает его на дисплей, где мы уже видим изображение объектов и рельефа дна в удобном для нас виде.

На что следует обратить внимание: рельеф дна эхолот рисует только в движении. Это утверждение вытекает из принципа действия эхолота. Тоесть, если лодка неподвижна, то и информация о рельефе дна неизменна, и последовательность значений будет складываться из одинаковых, абсолютно идентичных значений. На экране при этом будет рисоваться прямая линия.

Первый вопрос, который, я уверен, возникнет у читателей «Почему использован такой маленький дисплей?» Поэтому я сразу на него отвечу: этот «мини-эхолотик» разрабатывался по просьбе знакомого из того, что оказалось под рукой. А этими подручными средствами оказались ATMega8L, дисплей от nokia3310 и какой-то излучатель с обозначением f=200kHz. Еще Вы, наверное, спросите возможно ли переделать программу/схему под другой, больший дисплей? Да. Теоретически это возможно.

От эхолотов, описанных в [1, 2, 3] моя конструкция отличается применением графического ЖК дисплея, что дает устройству преимущества в отображении полезной информации.

Вся конструкция собрана в корпусе «Z14». Питание обеспечивается от аккумулятора 9В GP17R9H. Максимальный потребляемый ток не более 30 мА (в авторском варианте 23мА).

Теперь о возможностях эхолота. Рабочая частота 200 кГц и настраивается под конкретный имеющийся излучатель. Программно реализована возможность измерять глубину до 99,9 метров. Но скажу сразу: максимальная глубина, которую сможет «видеть» эхолот, в большой степени будет зависеть от параметров примененного излучателя. Моя конструкция на данное время тестировалась только на водоеме с максимальной глубиной около 4 м. Прибор показал отличные результаты. По мере возможности постараюсь протестировать работу эхолота на более больших глубинах, о чем будет сообщено читателям.

Итак, перейдем к схеме. Схема мини-эхолота показана на рисунке ниже:

Основные функциональные блоки эхолота: схема управления (тоесть микроконтроллер ATMega8L), передатчик, излучатель, приемник, дисплей, клавиатура, схема зарядки аккумуляторной батареи.

Работает эхолот следующим образом: микроконтроллер на выводе РВ7 формирует управляющий сигнал (прямоугольные импульсы лог. «0») длительностью примерно 40 мкс. Этот сигнал запускает на указанное время задающий генератор с рабочей частотой 400 кГц на микросхеме IC4. Далее сигнал подается на микросхему IC5, где частота сигнала делится на 2. Сигнал с IC5 подается на буферный каскад на микросхеме IC6 и далее на ключи Q3 и Q4. Далее сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т1 подается на пьезокерамический датчик-излучатель LS2, который посылает ультразвуковые посылки во внешнюю среду.

Отраженный от дна/препятствия сигнал принимается датчиком-излучателем и подается на вход приемника, который собран на микросхеме SA614AD в типовом включении (см. Datasheet на SA614AD). Диодная сборка BAV99 на входе приемника ограничивает входное напряжение приемника в момент работы передатчика.

Сигнал с приемника подается на компаратор на микросхеме LM2903, чувствительность которого регулируется микроконтроллером.

Далее сигнал обрабатывается в микроконтроллере и отображается в нужном виде на графическом ЖК дисплее 84х48 точек.

Трансформатор Т1 передатчика намотан на сердечнике К16*8*6 из феррита M1000НМ. Первична обмотка наматывается в 2 провода и содержит 2х14 витков, вторичная – 150 витков провода ПЭВ-2 0,21мм. Первой мотается вторичная обмотка. Половины первичной обмотки должны быть «растянуты» по всей длине сердечника. Обмотки необходимо изолировать друг от друга слоем лакоткани или трансформаторной бумаги.

Теперь самая интересная и проблемная часть: датчик-излучатель. У меня эта проблема была решена изначально: у меня уже был готовый излучатель. Как быть Вам?
Вариант 1: приобрести готовый датчик.
Вариант 2: изготовить самому из пьезокерамики ЦТС-19.

При прошивке микроконтроллера ATMega8L fuse bits выставить согласно картинке ниже :

Полная информация по изготовлению, настройке, прошивке и руководству по использованию мини-эхолота

смотрите в прилагаемом архиве!

Мини-эхолот

Представляю вашему вниманию свою разработку – мини-эхолот на микроконтроллере Atmel ATMega8L и ЖКИ от мобильного телефона nokia3310. Устройство рассчитано для повторения радиолюбителем средней квалификации, но, я думаю, конструкцию сможет повторить каждый желающий. Надеюсь, что повторение этой конструкции принесет Вам много удовольствия и пользы.

Первый вопрос, который, я уверен, возникнет у читателей «Почему использован такой маленький дисплей?» Поэтому я сразу на него отвечу: этот «мини-эхолотик» разрабатывался по просьбе знакомого из того, что оказалось под рукой. А этими подручными средствами оказались ATMega8L, дисплей от nokia3310 и какой-то излучатель с обозначением f=200kHz. Еще вы, наверное, спросите возможно ли переделать программу/схему под другой, больший дисплей? Да. Теоретически это возможно.

От эхолотов, описанных в [1, 2, 3] моя конструкция отличается применением графического ЖК дисплея, что дает устройству преимущества в отображении полезной информации.

Вся конструкция собрана в корпусе «Z14» ( http://www.kradex.com.pl/sklep/328-z14.html ). Питание обеспечивается от аккумулятора 9В GP17R9H. Максимальный потребляемый ток не более 30 мА.

Теперь о возможностях эхолота. Рабочая частота 200 кГц, настраивается под конкретный имеющийся излучатель. Программно реализована возможность измерять глубину до 99,9 метров. Но скажу сразу: максимальная глубина, которую сможет «видеть» эхолот, в большой степени будет зависеть от параметров примененного излучателя. Изготовленная мной конструкция на данное время тестировалась только на водоеме с максимальной глубиной около 4м. Прибор показал отличные результаты. По мере возможности я постараюсь протестировать работу эхолота на больших глубинах и привести результаты испытаний.

Итак, перейдем к схеме. Схема мини-эхолота показана на рисунке (по клику открывается в большом размере 2222×1645 пикселей, рекомендую для работы со схемой сохранить ее на диск).

Основные функциональные блоки эхолота: схема управления (тоесть микроконтроллер ATMega8L), передатчик, излучатель, приемник, дисплей, клавиатура, схема зарядки аккумуляторной батареи.

Работает эхолот следующим образом: микроконтроллер на выводе РВ7 формирует управляющий сигнал (прямоугольные импульсы лог. «0») длительностью примерно 40 мкс. Этот сигнал запускает на указанное время задающий генератор с рабочей частотой 400 кГц на микросхеме IC1. Далее сигнал подается на микросхему IC2, где частота сигнала делится на 2. Сигнал с IC2 подается на буферный каскад на микросхеме IC3 и далее на ключи Q1 и Q2. Далее сигнал со вторичной обмотки трансформатора Т1 подается на пьезокерамический датчик-излучатель LS1, который посылает ультразвуковые посылки во внешнюю среду.

Отраженный от дна/препятствия сигнал принимается датчиком-излучателем и подается на вход приемника, который собран на микросхеме SA614AD в типовом включении (см. Datasheet на SA614AD). Диодная сборка BAV99 на входе приемника ограничивает входное напряжение приемника в момент работы передатчика.

Сигнал с приемника подается на компаратор на микросхеме LM2903, чувствительность которого регулируется микроконтроллером.

Далее сигнал обрабатывается в микроконтроллере и отображается в нужном виде на графическом ЖК дисплее 84х48 точек.

Трансформатор Т1 передатчика намотан на сердечнике К16×8×6 из феррита M1000НМ. Первичная обмотка наматывается в 2 провода и содержит 2×14 витков, вторичная – 150 витков провода ПЭВ-2 0,21мм. Сначала наматывается вторичная обмотка. Половины первичной обмотки должны быть «растянуты» по всей длине сердечника. Обмотки необходимо изолировать друг от друга слоем лакоткани или трансформаторной бумаги.

Теперь самая интересная и проблемная часть: датчик-излучатель. У меня эта проблема была решена изначально: у меня уже был готовый излучатель. Как быть Вам? Вариантов 2:

1. Приобрести готовый датчик.
2. Изготовить самому из пьезокерамики ЦТС-19 по технологии, описанной в 1 см. раздел «ссылки».

Вот несколько фотографий (по клику увеличиваются):

Проект еще некоторое время будет в разработке, и если к нему будет проявлен интерес, то его можно будет дополнить пожеланиями/замечаниями читателей. Буду рад ответить на ваши вопросы/пожелания/замечания и помочь в повторении конструкции.

Эхолот для смартфона

Эхолот для смартфона может превратить рыбалку в динамичное и азартное мероприятие. Каким образом – расскажет эта статья.

Рыбалка и информационные технологии кажутся вещами из разных вселенных. Тем не менее, гаджеты добрались и до этой традиционной формы мужского досуга. Используя беспроводной эхолот, связанный со смартфоном, можно значительно сэкономить время на поиске подходящего место для рыбалки. Как не ошибиться при выборе эхолота для телефона, мы расскажем в этой статье.

Что представляет собой эхолот для смартфона и как он работает?

Эхолот для телефона – небольшой прибор, как правило, имеющий форму шара. Визуально чем-то напоминает устройство для ловли покемонов.

Эхолот имеет прочный влагозащищенный корпус, повредить который – та еще задачка. Внутри есть батарея и трансдьюсер. Последний компонент – самый важный. Трансдьюсер излучает эхолокацию – то есть отправляет сигнал ко дну, потом принимает и обрабатывает то, что отразилось.

Мобильный эхолот используется следующим образом:

Прибор крепится к леске или тросу и погружается в воду. Плавая по воде, эхолот отправляет ультразвуковые сигналы вглубь и считывает расположение рыбы и рельеф. Параллельно гаджет передаёт информацию на смартфон пользователя посредством Wi-Fi или Bluetooth. Отметим, что Wi-Fi эхолоты способны передавать информацию с большей дистанции. Рыбак, глядя на картинку, которая поступает с эхолота, принимает обоснованное решение о выборе места дислокации.

Мобильный эхолот особенно эффективен для зимней рыбалки, поскольку в это время года рыба, как правило, «кучкуется».

Как выбрать эхолот со смартфоном для рыбалки?

В числе критериев, на которые нужно обращать первоочередное внимание при выборе эхолота следующие:

Энергоемкость. Самый важный показатель – ведь рыбалка это обычно мероприятие не на пару часов. Лучше брать эхолот, ёмкость аккумулятора которого составляет хотя бы 700-800 мАч. Такой ёмкости хватит примерно на 8 часов непрерывного использования девайса. Но нужно помнить, что при зимней рыбалке заряд батареи расходуется интенсивнее – на 15% в среднем. Частота излучения. Не имеет значения, сколько эхолот сможет работать без подзарядки, если на экран смартфона будет поступать картинка, на которой ничего не разобрать. Частота излучения – это параметр, отвечающий за качество и достоверность передающейся информации. Стандартом считается частота 125 кГц, однако любая цифра свыше 100 кГц является допустимой. Глубина сканирования. Здесь ориентировочные значения привести сложно – одному только рыбаку известно, насколько глубок тот водоем, на который он собирается отправиться. По опыту можно сказать, что глубины сканирования в 50 метров большинству рыбаков, как правило, за глаза. Наличие GPS. GPS-модуль позволяет отметить на карте то место, где был отличный клев, чтобы рыбак в будущем мог на него вернуться.

лучшие модели эхолотов

Моделей эхолотов много, однако популярных среди них — единицы. Представим топ-3 качественных эхолотов по нашей версии:

Deeper Smart Fishfinder

Эстонская фирма Deeper – ключевой игрок на рынке эхолотов для смартфонов, в ее каталоге сразу несколько примечательных моделей. Fishfinder – это 2-лучевой эхолот. Первый излучатель, работающий на частоте 90 кГц, формирует общую информацию о дне. Второй c частотой 290 кГц даёт более конкретные данные. Он, в частности, способен определить даже особи рыб, если они находятся на расстоянии в 3-4 см друг от друга. Эхолот пригоден для зимней рыбалки (работает при -20°С), одного заряда хватает на 4 часа непрерывной работы. Из минусов – высокая стоимость (около 12 тыс. рублей) и черный цвет. Выглядит солидно, но эхолоты ярких цветов более заметны.

Vexilar SP 100

Этот эхолот выглядит как раз довольно легкомысленно, но его из виду не упустишь. Максимальная глубина, на которой «видит» Vexilar – 90 метров. Мощность излучения составляет 400 Ватт. Частота сканирования — 125 кГц. Модель способна сканировать рельеф дна, глубину на которой находится рыба и ее размер. Устройство подходит для зимней рыбалки — допустимая температура работы от — 20 до +40 градусов. Стоит такой прибор чуть более 10000 рублей.

Практик 7 Wi-Fi

Это вариант для тех, кто предпочитает поддерживать отечественного производителя. Главная «фишка» эхолота Практик 7 Wi-Fi – долгое время работы на одном заряде. Фактически его хватает на 7 часов непрерывной рыбной ловли, при этом есть быстрая зарядка, которая за 15 минут восполнит емкость на 3 часа работы. Модель имеет подсветку, что позволяет использовать ее ночью. Глубина сканирования составляет 25 метров, есть функция составления карты глубин водоема. Дальность связи — 80 метров. Частота сканирования — 250 кГц. Рабочие температуры — от -20 до 40 градусов. Стоимость — также около 10000 рублей.

Заключение

Мобильный эхолот является полезным девайсом – но только для тех, кто едет на рыбалку действительно ради улова, а не ради того, чтобы потравить байки в приятной компании. Рыбалка с эхолотом – это «экшн», времени расслабиться нет. Приходится постоянно следить за экраном смартфона, ведь иначе можно упустить из виду «хлебное место». Рыбаки отмечают, что использование эхолота формирует своего рода зависимость и порождает азарт – когда привык к ловле с сонаром, рыбалка без него превращается в невероятно скучное мероприятие.