Soy bastante principiante en electrónica.
Entonces, para empezar, quería hacer un telémetro ultrasónico simple (?), basado en un microcontrolador. Así que tenía algunas preguntas para expertos en electrónica:
¿Cuál sería el mejor entorno para el desarrollo: placa de pruebas u otra cosa?
Lo que sería mejor usar: emisor y receptor como una sola unidad (ejemplo: BPU-1640TOAH12) o unidades separadas para enviar y recibir: Velleman MA40A5S (enviar) y MA40A5R (recibir). Si importa, me gustaría medir una distancia de hasta 5 metros.
¿Cuál es una fuente de alimentación típica para un circuito de este tipo? Al menos en desarrollo. ¿Baterías? O algo mas ? ¿Qué parámetro (voltaje, corriente) afectaría la intensidad de la señal de salida? ¿Necesito tener algunas cadenas de amplificadores operacionales avanzadas (u otros elementos de amplificación)?
¿Qué microcontrolador debo usar? Debería ser muy barato y simple (= sin funciones adicionales no utilizadas). Qué recomendarías ?
¿Qué pasa con el uso de "Proteus"? ¿Debo confiar en este programa? Tiene algo de bueno ?
PD: NO estoy interesado en Arduino.
1 . Breadboard o Stripboard estarán bien para propósitos de creación de prototipos/aprendizaje. Para este último necesitas tener habilidades básicas con un soldador.
Cualquiera de los dos debería estar bien para la detección básica de distancia. Tienes más control con unidades separadas, por ejemplo, si quieres que el receptor y el transmisor tengan diferentes patrones polares (ángulo de sensibilidad; podrías poner uno en un tubo para que sea más direccional, por ejemplo) o ángulos ligeramente diferentes (por cualquier motivo)
Puede ser alimentado por cualquier suministro razonablemente limpio de ~5-12 V CC > 250 mA (probablemente salga con menos, pero 250 mA es fácil y asegura que tenga suficiente para cosas adicionales como LED, LCD, etc.) Esto podría ser un ladrillo de pared de CC, baterías, etc. Necesitará un regulador (por ejemplo, 3.3V LDO) para su micro, pero los transductores se pueden alimentar directamente (hasta 20V rms según la página de Velleman)
Necesitará un par de transistores de uso general (NPN o N-ch MOSFET - BC337-40 es una buena opción) para cambiar el transmisor, ya que querrá usar el riel de entrada de voltaje más alto (en lugar del micro riel regulado) para un rango adicional.
Cualquier pequeño micro de 8 bits con un par de temporizadores, un periférico PWM (un comparador/ADC sería bueno) servirá para una detección y visualización sencillas, por ejemplo, en una pantalla LCD. Esto podría ser un PIC16F, PIC18F, AVR de algún tipo, MSP430, etc. Puede obtener placas de desarrollo simples o "paquetes de inicio" para todos estos micros que lo pondrán en funcionamiento rápidamente. Por ejemplo, con un PIC16F puede usar MPLAB/MPLABX para escribir su código y usar un PICkit3 para programar el chip. Aquí hay un paquete 18F que incluye placa de desarrollo y PICkit3. Muchas más tablas aquí .
Supongo que te refieres a usar Proteus para el desarrollo (solo he visto su parte de diseño de PCB). Está bien si quieres ir por ese camino, Proteus tiene una muy buena reputación por lo que he escuchado. Sin embargo, personalmente, me quedaría con las herramientas proporcionadas por las personas que fabrican los chips (a menos que no proporcionen nada). He usado MPLAB para todo mi desarrollo de PIC y es una plataforma muy sólida. MPLABX es el IDE de próxima generación, basado en Netbeans.
Las protoboards sin soldadura son buenas si está buscando probar algo, pero para una solución más permanente, puede obtener protoboards soldables. Mis favoritos personales son los protoboards que imitan los diseños de las protoboards, como estos de Wright Hobbies (no es una promoción paga, solo por experiencia).
Otra alternativa es diseñar y fabricar tus propios PCB's. Hay una variedad de grupos que ordenan en lotes a fabricantes profesionales, lo que hace que el costo general sea bastante bajo para trabajos de creación de prototipos de pequeño volumen. Mi opinión personal es que OSH Park es el líder actual en proyectos pequeños de tipo único, tanto en costo como en calidad (nuevamente, sin patrocinio, solo experiencia).
Hay una amplia variedad de microcontroladores baratos disponibles. Los dos de los que más he oído hablar para los aficionados son el AVR de Atmel y el PIC de Microchip. También hay muchas otras plataformas disponibles, como ARM (de muchos fabricantes diferentes). Hecho aleatorio, los chips AVR se utilizan en Arduinos, pero la biblioteca de Arduino está diseñada para facilitar el uso de los principiantes en lugar de un rendimiento directo. Sin embargo, es posible acceder a las funciones AVR de bajo nivel en Arduinos para obtener un rendimiento mucho mejor. No estoy nada familiarizado con PIC, pero por lo que he oído, son más baratos que los chips AVR y tienden a tener menos funciones por chip.
La mayoría de estos microcontroladores de baja potencia consumen muy poca energía (aunque supongo que poco es objetivo) y pueden quedarse sin batería fácilmente. Creo que los voltajes más comunes son 3,3 V o 5 V, aunque sé que muchos AVR pueden funcionar con voltajes más bajos si no necesitas necesariamente la frecuencia de reloj "especificada" máxima. Puede usar un IC regulador de voltaje para ayudar a entregar el rango de voltaje correcto a su circuito.
Dmitri