Instructions Circuit Diagram
- 95 -
Dieses im Mikrocontroller generierte ‘Ultraschall’-Signal wird zunächst
über CON1-13 und über Widerstand R3 in den Sender eingespeist.
Der Sender besteht aus 2 (von 4) Verstärker, die einzelnes IC (Integra-
ted Circuit = Chip) mit dem Namen IC1 zur Verfügung stellt. Fachleute
nennen diese Verstärker oft Opamp, d.h. Operational Amplier oder
Operationsverstärker. Es handelt sich dabei um Differenzverstärker mit
zwei Eingängen: einen Plus- und einen Minuseingang. Wie der Name
Differenzverstärker andeutet, verstärkt das Verstärkermodul die
Differenzspannung zwischen den beiden Eingängen.
Das Ultraschallsignal erreicht nun einen Eingang eines der beiden
Opamps. Die übrigen Eingänge der beiden Opamps werden mit einer
festen Referenzspannung in Höhe von 50% der Stromversorgungs-
spannung verbunden. Beide Opamps haben zur Aufgabe den Laut-
sprecher mit Energie zu versorgen und das vom Mikrocontroller gering-
fügig geschwächt und verzerrt aufbereitete Signal zu regenerieren. Das
Ultraschallmikrofon (RX) empfängt das reflektierte Signal und verwan-
delt es in ein elektrisches Signal. Nach einem einfachen Filter erreicht
das Signal den Empfangsverstärker Opamp IC1B, dessen Verstär-
kungsfaktor mit einem Regelwiderstand einstellbar ist.
Nach jedem Senderimpuls steigt die Spannung auf CON1-15 sprung-
haft auf 50% der Stromversorgungsspannung VCC. Dazu wird das
elektrische ‘Ultraschallsignal’ nicht nur über R3 an den Verstärker, aber
auch über Diode D1 an Kondensator C7 weitergeleitet. Nachdem diese
Spannung C7 zunächst sofort aufgeladen hat, entlädt der Kondensator
sich langsam über Widerstand R14.
Der Mikrocontroller enthält einen analogen Komparator, d.h. einen Ver-
gleichsmodul, das zwei elektrische Spannungspegel vergleicht. Sowohl
der Empfangspegel als auch diese Entladungsspannung werden nun
auf CON1-6 beziehungsweise CON1-15 dem analogen Komparator
zum Vergleich angeboten. Der Mikrocontroller vergleicht den
Empfangspegel und die Entladungsspannung. Falls der Empfangs-
pegel die Entladungsspannung übersteigt, betrachtet der Mikrocontrol-
ler den Empfangspegel als ein zuverlässiges Empfangssignal. Unmit-
telbar nach dem Senderimpuls muß ein Empfangspegel daher schon
relativ hoch sein, um als reflektiertes Signal akzeptiert zu werden. Je
länger der Senderimpuls jedoch zurückliegt, desto geringer darf der
Empfangspegel sein, um als reflektiertes Signal akzeptiert zu werden.