发表了主题帖： 【2024 DigiKey创意大赛】 超声波感测矩阵 小结

本项目因为各种原因，没能实现预期目标，按比赛日期提交文档作为小结。   超声波作为一种廉价距离感测手段已经得到了广泛应用。 本项目设计思路是利用廉价的超声波传感器，达成中距离上的（>1m）测距能力，利用多个这样的测距组成阵列，有可能实现中距离上的手势或动作识别。这样的一个矩阵感测模块可以提供中距离上较丰富的感测信息，同时保持较低的成本，相信具有非常广阔的使用前景。 项目设计难点在于两处，依此划分为两个项目阶段： 1，中距离超声波测距 研发专用的实验电路，形成中距离（尽量远）超声波测距模组，尽量达成好的信噪比，稳定性，同时兼具成本控制。 2，阵列超声波测距组成感测矩阵 研发适用的软件算法，形成手势或动作识别能力（引入或设计出简化的AI（ML）算法模型）。   本项目选择芯片失误，到达时间线没有能够调试好，故未实现预期功能，本文档作为小结。 项目使用1T4R阵列，希望能够做设计验证。 项目使用ESP32C6及ESP32S3-Lcd EV板，选择是不合适的，ESP32S3评估板侧重在LCD，没有模拟输入（即AD输入），无法采样。基于ESP32c6接口设计了测试板，但ESP32C6的ADC性能不好，速度差，噪声精度都不好，没能够按时调试好~ 系统框图 设计思路是简化硬件，降低成本，高速度AD采样，收集回波数据，智能分析。   阵列接收的回波，因为位置和角度的偏差相位不同，据此以实现更多信息解读。 三、各部分功能说明 发送部分使用马达驱动芯片mx6208，可以根据需要加入更高电压，然后经升压变压器TTRN0630做15倍升压，已达到强驱动超声波发射的目的。     接收部分使用运放gs8722，做两级运放，第一级约20倍，第二级约50倍，合计1000倍信号放大，以便检出微弱回波。   这里考虑不够完善，放大倍数过大，强信号容易阻塞，需要动态范围更宽才行。 四、作品源码 未完成，暂无。 五、作品功能演示视频 未实现，暂无。   项目总结 本项目并不是成熟的技术~由于对超声波测量技术不够熟悉，难度估计不足，选型不当，时间不够等等各种原因，未能实现预期目的，后续还需研究。    

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Jacktang 发表于 2024-9-30 07:31 看来esp32c6的adc性能确实不佳，速度才有100k，确实   这精度指标也够差的，一般mcu的INL在4LSB内，esp32c6这个简直是垫底的存在了，连10位AD都不如~

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第一阶段： 完成超声波测距功能，尽量高效率高性能低成本，是本项目的一大挑战。   超声波传感器采用防水的收发一体化传感器，因为是容性负载，对电流要求不高，但是驱动电压直接影响了超声波强度，专用的驱动甚至可以达到100V以上。 但考虑到效率和成本，本项目设计思路是发射强度不大，主要试验算法来提高接收性能。 发射部分一开始就要简化设计，构思了三种驱动方案。   1，从boost升压电路得到灵感，利用电感的升压作用，行成脉冲以驱动超声波传感器。 2，采用闪光灯用的微型变压器，大概升压10~15倍。 3，采用电机驱动芯片mx6208，引入较高的一个单独驱动电压。 并行测试，择优选用。 接收部分，主要是用gs8721运放构建交流放大器，然后输入esp32c6，ADC采样存于ram。 后期的测试重点在于算法~ （不过这次选择的主控并不合适，当初只考虑到有比较充足的RAM，可以做缓存然后处理，未料esp32c6的adc性能不佳，速度只有100k，精度也是比较差，估计会影响效果。）  

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秦天qintian0303 发表于 2024-8-16 11:02 超声波感测矩阵需要至少多少个换能器？2*2还是4*4？什么频率的？ 初步是先做3*3的，根据效果再决定增减~就选最常见最低成本的40K的换能器做测试~ 本项目是个研究探索型项目，最后再看有没有效果

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wangerxian 发表于 2024-8-16 09:25 可以分享一下传感器，还有点兴趣～ 我说的是换能器，要是按完整模组还需加上电路和算法，这正是项目第一部分的任务。 会阶段性更新进度

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本帖最后由 lcdi 于 2024-8-16 09:25 编辑 wangerxian 发表于 2024-8-16 09:04 超声波矩阵用的哪个超声波传感器？ 还没选定，计划是用普通的收发一体防水型换能器，尝试做到较好的性能~

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物料开箱：   这次根据设计需要选择了必选物料的2件，esp32s3-LCD-EV和esp32c6-devkit，到货拆箱：             S3的带LCD，项目用来显示效果：     c6先用来做硬件调试：     拆开一看盒子里竟然是空的，板子去哪儿了！ 这么多次digikey订单头一次遇到这样的~~ 经过一番售后，一周后补寄的到货了：   ok，总算是正式开始设计试验了~~

回复了主题帖： 【2023 DigiKey大赛参与奖】开箱帖：mspm0芯片和MCXN947开发板

秦天qintian0303 发表于 2024-6-1 15:10 MCXN947开发板很不错的，论坛最近也有以旧换新活动，有三种mspm0的开发板 对的，mspm0以旧换新活动也参加了，不知道能不能成

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参与奖也开心，根据最近的兴趣需要，想要ti的M0开发板可是没货，那就选购了6个mspm0g1507芯片，再加上nxp的MCXN947开发板，这个板子也是新品^_^     包装保护良好     两件商品都贴着digikey正规标签     ti的m0芯片，还有湿度指示贴纸。   nxp的开发板，据说这个芯片里面有ai加速器     包装精美，设计复杂，对比价格来说很不错~~   期待下次比赛~~

回复了主题帖： 请教下关于二极管压降

情况也许不是这么简单的。 电压满足正常工作的时候，耗电取决于电流，而很多单片机电压高些消耗电流会大些，所以双电池串联有可能不能提高续航，甚至可能减少续航。 具体怎样不能想当然，要查数据表，或者简单点，实际测量一下工作电流。 另外，二极管只是为了降电压以匹配mcu，但压降也跟电流有关，基于你用的是纽扣电池，电流应该不大，所以肖特基二极管不合适，因为小电流压降可能在0.1-0.5V之间，不够安全，用1n4148吧，10ma压降1V。   总之一句话，这些都是泛泛而谈，具体要数据说话，要么查资料计算，要么实测。

发表了主题帖： 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB 之 PS.VM 作品提交

作品名称：PICO_LAB 之 PS.VM 作者：lcdi   名称：PICO_LAB之PS.VM   本设计基于树莓派PICO，设计了一套功能底板，以实现数控电源（PS）和电压电流测量（VM）功能。 使用PICO-W作为主控，使用micropython开发，同时也可作为创客工具或开发套件，用户可以编程以实现定制化功能，比较灵活。 其中主要使用了：树莓派PICO-W，pico-lcd1.14模块，mp28167a是DCDC芯片，ads131m04是4路24位ADC,ina180电流放大器,tps62933同步降压芯片,lmv321运放,ch224 PD+QC sink协议芯片等模块和芯片。 设计上主要分三部分： PS：即数控电源部分，取电自PD或者DC2.5插口，其中使用ch224作为pd芯片，请求合适的pd电压输入，以便得到较好的效率，电压经过升降压芯片mp28167a变换到目标电压然后LC滤波输出。Mp28167a可以通过i2c调节输出电压，范围大致是3~20V。输出经过电流取样电阻和电流放大器ina180，再进入ads131得到电流测量值。 VM：电压电流测量部分，主要芯片是ads131m04，4通道24bits ADC，具有较好的集成度和性能，对于本设计来说分辨率很高。电压信号有两个输入通道，电阻分压比不同，通道1设计范围到60V，通道2到12V，经过运放lmv321缓冲以提高输入阻抗，后进入ads131.设计电流测量通道一个，同样是电流取样电阻然后INA180放大，进入ads131测量。 GUI：第三部分是GUI，为了简化设计，采用seeed的pico-lcd1.14模块，包含有lcd和按键。 另外，还设计一路buck电路tps62933给主控和屏幕供电。 PS部分：电源输入设计有DC2.5和usbPD接口，考虑到PD有可变电压的输入，所以用PD sink芯片ch224来调控输入，以便减少输入输出差，提高效率。具体实现中PICO端口不够了，所以此处pd请求电压固定为12V（同时兼容QC）。   DCDC主控选用mp28167a，此芯片通过i2c数字控制，同步升降压，具有较好的性能。   输出的电压经过电流采样放大输入ads131测量，经过LC滤波输出，经过电阻分压给PICO测量输出电压。   VM部分： 以高性能ADC ads131m04为主，设计有两路电压输入和一路电流输入。电压输入经过电阻分压提供合适的输入范围（通道1设计范围到60V，通道2到12V），经运放lmv321缓冲进入ads131.电流通道经过电流取样电阻，电流放大器ina180放大，进入ads131.   系统电源： 由电源输入经tps62933降压输入pico板，然后取pico板vcc，这样单独接电源输入系统能够工作，单独接pico的usb测量部分（VM）也可工作。       源码使用micropython编写，虽然比较容易，但可调节余地也小，供参考。 基本分为：设置部分，主循环：ad采样平均，按键，UI download.eeworld.com.cn/detail/lcdi/630761   视频： 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB演示-【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB演示-EEWORLD大学堂   [localvideo]c4932ac24e28afe754e53e448b68a6f2[/localvideo]   本项目历时两个多月，基本上实现了预期功能和性能，比较简单易用，可以成为创客的多功能且可定制工具。另外还能作为PICO开发板套件学习和使用。 由于时间有限，软件上还有很大余地，可能挖掘出更多的功能，性能上也有很大提高余地。   分享贴： 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】pico_lab(创客工具)-1：开箱 - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB硬件设计1：PS - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn) 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB硬件设计2：VM - DigiKey得捷技术专区 - 电子工程世界-论坛 (eeworld.com.cn)   项目文档：  

加入了学习《【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB演示》，观看 【DigiKey“智造万物，快乐不停”创意大赛】PICO_LAB演示

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