При проведении различных строительных работ не обойтись без выполнения замеров. При этом мастера прибегают к использованию рулеток, без которых невозможно было бы начинать любые строительные действия. В век цифровых технологий на замену рулетке пришел такой универсальный инструмент, который называется лазерным дальномером. Что это за инструмент, а также особенности его функционирования рассмотрим более подробно.

Лазерный дальномер представляет собой современную рулетку, посредством которой можно осуществлять измерительные действия, не приближаясь при этом к объекту измерения. Такой инструмент еще называют лазерная линейка, при помощи которой можно осуществлять измерение расстояний от одного объекта до другого, находясь при этом на одном месте. Лазерные рулетки имеют высокую точность измерений, которая превышает даже точность линейки или рулетки.

С момента появления первых лазерных дальномеров их сфера применения на сегодня значительно расширилась. Они нашли свое применение в области строительства, ландшафтном дизайне, топографии, геодезии и даже военном деле. Универсальный измеритель длины позволяет с точностью до сантиметра и даже миллиметра рассчитать расстояние от одной точки до другой. Такая точность очень важна, а отсутствие необходимости перемещаться до другой точки измерения позволяет существенно экономить время и облегчить физический труд.

Дальномер называется универсальным инструментом, так как он имеет не только функцию измерения расстояний. Данное устройство предназначено для измерения площади помещения, а также его объема, сторон по Пифагору, по функции трапеции и определения максимальных и минимальных расстояний. Лазерный дальномер можно использовать как нивелир при определении разницы в уровнях нахождения точек в пространстве. Такой миниатюрный прибор, который не превышает размеров стандартной рулетки, стоит совсем не дешево. На стоимость влияют такие параметры, как функционал, а также принцип работы устройства. Более подробно о том, как работают лазерные дальномеры, узнаем далее.

Принцип работы лазерного дальномера

Принцип работы лазерного дальномера-рулетки заключается в измерении времени, которое требуется для прохождения лучу лазера от одной точки до другой, то есть от прибора до объекта. Такой принцип работы лазерной рулетки имеет существенное преимущество, которое обусловлено отсутствием необходимости перемещаться ко второй точке измерения. Особенно это актуально, когда вторая точка измерения находится в труднодоступном или недоступном месте. Дальномеры бывают оптическими, ультразвуковыми и лазерными.

Важно знать! Для измерения расстояния дальномером потребуется пара секунд, в то время как на замеры рулеткой понадобится не менее нескольких минут.

Немаловажно отметить, что точность показаний дальномера зависит от времени суток. Стоит заметить, что эффективность инструмента намного выше в ночное время, чем днем. Для этого инструменты оснащаются дополнительно визиром или цифровой видеокамерой, что позволяет хорошо видеть лазер. Для дальномеров свойственны три режима функционирования:

• фазовый;
• импульсный;
• комбинированный.

Принцип работы импульсного режима функционирования основывается на изменении постоянной величины скорости света. Такие варианты предназначены для измерения больших расстояний.

В основании фазовых устройств заложено свойство светового потока изменения фазы модуляции при отражении от объекта. Все вычисления при этом выполняет микропроцессор. Комбинированный режим позволяет совмещать в себе фазовый и импульсный способы измерений.

Важно знать! Примитивный дальномер можно встретить даже в современном мобильном телефоне, только при таком измерении имеется очень большая погрешность.

Критерии выбора прибора

Чтобы выбрать лучший лазерный дальномер, необходимо обратить внимание на важные параметры устройств. К ним относятся:

1. Место проводимых измерений. Если нужен дальномер для улицы, то потребуется выбирать модели с визиром. Ведь в дневное время суток лазерный путь не видно, поэтому невозможно определить до какого места осуществляется измерения. Для дома подойдет обычная лазерная рулетка.
2. Длина замеров. О том, как выбрать лазерную рулетку по максимальной длине, понятно. Для этого нужно знать, какие максимальные величины будут возложены на прибор. При этом большое внимание нужно обратить непосредственно на минимальную длину. Имеется множество устройств, считающих длину от 5 см, но есть и такие, у которых отчет начинается от 50 см. Это вовсе никак не влияет на цену, в отличие от максимальной длины.
3. Точность измерений. У большинства приборов погрешность составляет до 1,5-3 мм. Такую погрешность имеют приборы в ценовой категории до 6000 рублей. Дальномеры дороже 6 тысяч рублей имеют погрешность до 1 мм. Причем нужно отметить, что такие погрешности сохраняются не по всей длине. На точность показаний влияют также такие факторы, как солнечный свет, неподвижность устройства при измерении, а также измеряемая длина.
4. Функционал. Необходимо решить, какие опции должны быть в приборе. Если он нужен для выполнения строительных работ, то достаточно обычного бытового инструмента. Если планируется проводить геодезические расчеты, то не обойтись без инструмента с полным функционалом. Такие инструменты можно разделить на три группы:

• Простейшие виды, позволяющие осуществлять замеры до 30 м. Их стоимость составляет от 1000 рублей.
• Средние виды, позволяющие выполнять замеры до 80 м. В таких приборах имеются различные функции: вычисление, память, подсветка, звук и прочее.
• Продвинутые виды, которые оснащены полным функционалом. Стоимость таковых устройств достаточно велика, поэтому их используют только при проведении сложнейших измерительных работ.

Стоит также отметить, что некоторые модели оснащены видеоискателем, что также влияет на стоимость прибора. Зачастую приборы позволяют проводить замеры от 100 до 300 метров. Осуществляя выбор инструмента, следует помнить, что большинство из них рассчитаны для измерений по прямой.

В завершении стоит отметить, что лазерные дальномеры в отличие от ультразвуковых, получили большее распространение и популярность, что обусловлено их эффективностью и точностью получаемых результатов.

Введение 3

Теоретическая часть 4

Описание схемы 6

Описание программы 13

Заключение 34

Библиографический список 35

Приложения 36

Введение

Курсовой проект предназначен для приобретения практических навыков проектирования несложных микропроцессорных систем различного назначения. Проект базируется на теоретической части дисциплины «Организация ЭВМ и систем». Задание на курсовой проект выдается руководителем проекта.

Курсовой проект выполняется с целью закрепления знаний по курсу «Организация ЭВМ и систем» и развития навыков самостоятельного проектирования микропроцессорных систем различного назначения.

Задачами курсового проекта являются:

практическое овладение методикой проектирования устройств;

синтез функциональной схемы микропроцессорной системы на основе анализа исходных данных;

получение навыков разработки аппаратного и программного обеспечения микропроцессорной системы;

дальнейшее развитие навыков функционально-логического, схемотехнического и конструкторского проектирования, оформления и выпуска конструкторской документации в соответствии с ГОСТ.

Для решения перечисленных задач необходимы знания не только курса «Организация ЭВМ и систем», но и ряда смежных дисциплин, а также умение пользоваться нормативно-справочной информацией.

Одним из основных направлений научно-технического прогресса в настоящее время является развитие и широкое применение изделий микроэлектроники в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процессами.

Одним из примеров являются микроконтроллеры, производимые фирмой Microchip Technology. Это семейство 8-разрядных микроконтроллеров отличается низкой ценой, низким энеpгопотpеблением и высокой скоpостью. Микроконтроллеры имеют встpоенное ЭППЗУ пpогpаммы, ОЗУ данных и выпускаются в 18 и 28 выводных коpпусах. Для изделий, пpогpамма котоpых может меняться, либо содеpжит какие-либо пеpеменные части, таблицы, паpаметpы калибpовки, ключи и т.д., выпускается электрически стираемый и пеpепpогpаммиpуемый микроконтpоллеp PIC16F84. Он также содержит электрически пеpепpогpаммиpуемое ПЗУ данных. Именно такой контpоллеp и будем использовать для разработки устройства ультразвукового измерения дальности.

Теоретическая часть

Работа устройства ультразвукового измерения дальности основывается на явлении распространения звуковых волн в воздушной среде и отражения их в процессе распространения от других сред (контролируемых тел).

Информация о расстоянии до контролируемого тела, точнее некоторой отражающей зоны, принадлежащей поверхности контролируемого тела, определяется временным запаздыванием принимаемого сигнала относительно излучаемого. Примерно таким же образом летучие мыши ориентируются в пространстве: они излучают вперед направленный пучок ультразвуковых колебаний и ловят отраженный сигнал. Звуковые волны распространяются в воздушной среде с определенной скоростью, поэтому по задержке прихода отраженного сигнала можно с достаточной степенью точности судить, на каком расстоянии находится тот предмет, который отразил звук.

Ультразвуковой дальномер производит измерение расстояния до контролируемого тела по схеме эхо-локации (см. рис 1).

Рис. 1. Схема эхо-локации.

Для измерения расстояний в воздушной среде используются пьезокерамические преобразователи (типа МУП-3 и МУП-4, произведенные “ЭЛПА” г. Зеленоград), работающие на 40 кГц частоте. Два пьезокерамических преобразователя (излучающий и приемный), подобранные так, чтобы резонансная частота излучения излучающего, совпадала с резонансной частотой приема приемного, образуют акустический блок.

Преимуществами использования таких преобразователей в воздушной среде являются: сравнительная простота излучения и приема колебаний, компактность приемоизлучающих элементов аппаратуры, высокая устойчивость к шумовому, химическому и оптическому загрязнению окружающей среды, возможность работы в агрессивных средах при высоких давлениях, возможность значительного удаления вторичной аппаратуры от места измерений, длительный срок службы, простота в использовании, сравнительно малая стоимость, практически мгновенная готовность к работе после включения, нечувствительность к электромагнитным помехам, высокая надежность, невосприимчивость органов слуха человека к ультразвуку используемой частоты (40КГц) и ряд других.

Примерами применения разрабатываемого ультразвукового дальномера могут служить: контроль дистанции между автотранспортом при его движении в условиях недостаточной видимости на небольших скоростях, измерение уровня заполнения резервуаров жидким веществом, уровня загрузки бункеров или кузовов автомобилей сыпучим или дробленым материалом, контроль размеров продукции, измерение дистанции от борта судна до причальной стенки и др.

Описание принципиальной схемы

Принципиальная электрическая схема проектируемого устройства представлена в приложении. Представленную схему можно разбить на 5 функциональных блоков:

1) блок питания;

2) блок передатчика;

3) блок приемника;

4) блок индикации;

5) блок цифрового управления.

Рассмотрим порядок работы каждого из них.

Рис. 2. Блок питания.

Блок питания представлен на рис. 2. При включении сетевого выключателя S1 на первичную обмотку трансформатора TV1 поступает переменное напряжение величиной в 220В. Со вторичной обмотки трансформатора снимается пониженное до 7,5В переменное напряжение. После прохождения через диодный мост V1-V4 мы получаем выпрямленное, несглаженное напряжение величиной около 7В, т.к. существует некоторое небольшое падение напряжения на диодах. Пульсации полученного выпрямленного напряжения сглаживает электролитический конденсатор С2, а керамический конденсатор С1 предназначен для фильтрации высокочастотных сетевых помех. Затем напряжение стабилизируется при помощи интегрального стабилизатора напряжения DA1 и фильтруются высоко и низкочастотные помехи с помощью конденсаторов С3 и С4 соответственно. Диодный мост V1-V4 собран на кремниевых низкочастотных диодах допускающих напряжение до 100В при токе не более 10А. Интегральный стабилизатор напряжения DA1 (КР142ЕН5В) имеет следующие характеристики: Uвых=5В – выходное напряжение;

Iмакс=1,5А – максимальный ток нагрузки;

Pмакс=10Вт – максимальная мощность;

включение – плюсовое – тип подключения.

Данная схема блока питания является типовой.

Рис. 3. Блок передатчика.

Таблица 1. Характеристики ПКУП МУП-3

	Значение
Ширина полосы излучения по уровню 0,5, кГц
Ширина полосы приема по уровню 0,5, кГц
По уровню 0,7 макс.
По уровню 0,5 макс.
Емкость на частоте 1 кГц, пФ
Входной импеданс на частоте максимального излучения, кОм
Предельное допустимое значение напряжения сигнала на входе, В

Биполярные транзисторы типа n-p-n КТ972 используемые в схеме имеют следующие параметры:

Uкбои=60В - максимально допустимое импульсное напряжение коллектор-база;

Uкэои=60В - максимально допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер;

Iкmaxи=4000мА - максимально допустимый импульсный ток коллектора;

Pкmaxт=8Вт - максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом;

H31э≥750 - статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером;

Iкбо≤1000мкА - обратный ток коллектора;

Fгр≥200МГц - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером;

Рис. 4. Блок приемника.

Блок приемника изображен на рис. 4. Блок приемника выполнен по схеме усилителя с общим эмиттером. Максимальный коэффициент усиления для усилителя выполненного по схеме с общим эмиттером рассчитывается из соотношения резисторов R19 и R22. Т.е. 10000/10=1000. Резисторы R16 и R18 служат для стабилизации рабочей точки транзистора. Соотношение их номиналов определяет положение рабочей точки транзистора Т6. Резистор R13 подтягивает выход приемника к земле, когда нет сигнала с усилителя. Резистор R17 служит для установки режима чувствительности ультразвукового датчика Qz3. Конденсаторы С7 и С8 фильтруют постоянную составляющую. В качестве излучателя Qz3 использован пьезокерамический ультразвуковой преобразователь МУП-4, (т.к. он обладают достаточно высокой чувствительностью, по заверениям производителя) основные характеристики которого представлены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики ПКУП МУП-4

Наименование параметра, единица измерения	Значение
Частота максимальной передачи, кГц
Звуковое давление на расстоянии 0,3 м при Uвх=5В на частоте максимального излучения, дБ
Чувствительность на частоте максимального приема, мВ/Па
Ширина полосы излучения по уровню 0,5, кГц
Ширина полосы приема по уровню 0,5, кГц
Диаграмма направленности, Град
По уровню 0,7 макс.измерение устройство предупреждения аварийных ситуаций при движении по трассеКурсовая работа >> Коммуникации и связь ... ультразвуковых приборов не возможно из-за небольшой дальность действия... крупногабаритным автотранспортом. Регулировка дальности измерений Имеется три уровня чувствительности... аналоговых и цифровых функциональных устройств . Использование технологии BCDIII ... Повышение эффективности защиты от боеприпасов с радиовзрывателями на основе реализации методов Реферат >> Коммуникации и связь На обнаружение сигнала, – время измерения основных параметров сигнала; – время... -1 основу узла памяти составляют 3 ультразвуковые линии задержки и коммутирующие их электронные... разработку эффективных мер и устройств повышения радиуса дальности работы СП РВ. ...

Дальномер — это устройство для измерения расстояния до некоторого предмета. Дальномер помогает роботам в разных ситуациях. Простой колесный робот может использовать этот прибор для обнаружения препятствий. Летающий дрон использует дальномер для баражирования над землей на заданной высоте. С помощью дальномера можно даже построить карту помещения, применив специальный алгоритм SLAM.

1. Принцип действия

На этот раз мы разберем работу одного из самых популярных датчиков — ультразвукового (УЗ) дальномера. Существует много разных модификаций подобных устройств, но все они работают по принципу измерения времени прохождения отраженного звука. То есть датчик отправляет звуковой сигнал в заданном направлении, затем ловит отраженное эхо и вычисляет время полета звука от датчика до препятствия и обратно. Из школьного курса физики мы знаем, что скорость звука в некоторой среде величина постоянная, но зависящая от плотности среды. Зная скорость звука в воздухе и время полета звука до цели, мы можем рассчитать пройденное звуком расстояние по формуле: s = v*t где v — скорость звука в м/с, а t — время в секундах. Скорость звука в воздухе, кстати, равна 340.29 м/с. Чтобы справиться со своей задачей, дальномер имеет две важные конструктивные особенности. Во-первых, чтобы звук хорошо отражался от препятствий, датчик испускает ультразвук с частотой 40 кГц. Для этого в датчике имеется пьезокерамический излучатель, который способен генерировать звук такой высокой частоты. Во-вторых, излучатель устроен таким образом, что звук распространяется не во все стороны (как это бывает у обычных динамиков), а в узком направлении. На рисунке представлена диаграмма направленности типичного УЗ дальномера. Как видно на диаграмме, угол обзора самого простого УЗ дальномера составляет примерно 50-60 градусов. Для типичного варианта использования, когда датчик детектирует препятствия перед собой, такой угол обзора вполне пригоден. Ультразвук сможет обнаружить даже ножку стула, тогда как лазерный дальномер, к примеру, может её не заметить. Если же мы решим сканировать окружающее пространство, вращая дальномер по кругу как радар, УЗ дальномер даст нам очень неточную и шумную картину. Для таких целей лучше использовать как раз лазерный дальномер. Также следует отметить два серьезных недостатка УЗ дальномера. Первый заключается в том, что поверхности имеющие пористую структуру хорошо поглощают ультразвук, и датчик не может измерить расстояние до них. Например, если мы задумаем измерить расстояние от мультикоптера до поверхности поля с высокой травой, то скорее всего получим очень нечеткие данные. Такие же проблемы нас ждут при измерении дистанции до стены покрытой поролоном. Второй недостаток связан со скоростью звуковой волны. Эта скорость недостаточно высока, чтобы сделать процесс измерения более частым. Допустим, перед роботом есть препятствие на удалении 4 метра. Чтобы звук слетал туда и обратно, потребуется целых 24 мс. Следует 7 раз отмерить, прежде чем ставить УЗ дальномер на летающих роботов.

2. Ультразвуковой дальномер HC-SR04

В этом уроке мы будем работать с датчиком HC-SR04 и контроллером Ардуино Уно. Этот популярный дальномер умеет измерять расстояние от 1-2 см до 4-6 метров. При этом, точность измерения составляет 0.5 — 1 см. Встречаются разные версии одного и того же HC-SR04. Одни работают лучше, другие хуже. Отличить их можно по рисунку платы на обратной стороне. Версия, которая работает хорошо выглядит так:

А вот версия, которая может давать сбои:

3. Подключение HC-SR04

Датчик HC-SR04 имеет четыре вывода. Кроме земли (Gnd) и питания (Vcc) еще есть Trig и Echo. Оба этих вывода цифровые, так что подключаем из к любым выводам Ардуино Уно:

HC-SR04	GND	VCC	Trig	Echo
Arduino Uno	GND	+5V	3	2

Принципиальная схема устройства Внешний вид макета

4. Программа

Итак, попробуем приказать датчику отправить зондирующий ультразвуковой импульс, а затем зафиксируем его возвращение. Посмотрим как выглядит временная диаграмма работы HC-SR04.
На диаграмме видно, что для начала измерения нам необходимо сгенерировать на выводе Trig положительный импульс длиной 10 мкс. Вслед за этим, датчик выпустит серию из 8 импульсов и поднимет уровень на выводе Echo , перейдя при этом в режим ожидания отраженного сигнала. Как только дальномер почувствует, что звук вернулся, он завершит положительный импульс на Echo . Получается, что нам нужно сделать всего две вещи: создать импульс на Trig для начала измерения, и замерить длину импульса на Echo, чтобы потом вычислить дистанцию по нехитрой формуле. Делаем. int echoPin = 2; int trigPin = 3; void setup() { Serial.begin (9600); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); } void loop() { int duration, cm; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); duration = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = duration / 58; Serial.print(cm); Serial.println(" cm"); delay(100); } Функция pulseIn замеряет длину положительного импульса на ноге echoPin в микросекундах. В программе мы записываем время полета звука в переменную duration. Как мы уже выяснили ранее, нам потребуется умножить время на скорость звука: s = duration * v = duration * 340 м/с Переводим скорость звука из м/с в см/мкс: s = duration * 0.034 м/мкс Для удобства преобразуем десятичную дробь в обыкновенную: s = duration * 1/29 = duration / 29 А теперь вспомним, что звук прошел два искомых расстояния: до цели и обратно. Поделим всё на 2: s = duration / 58 Теперь мы знаем откуда взялось число 58 в программе! Загружаем программу на Ардуино Уно и открываем монитор последовательного порта. Попробуем теперь наводить датчик на разные предметы и смотреть в мониторе рассчитанное расстояние.

Задания

Теперь, когда мы умеем вычислять расстояние с помощью дальномера, сделаем несколько полезных устройств.

1. Строительный дальномер. Программа каждые 100мс измеряет расстояние с помощью дальномера и выводит результат на символьный ЖК дисплей. Для удобства полученное устройство можно поместить в небольшой корпус и запитать от батареек.
2. Ультразвуковая трость. Напишем программу, которая будет «пищать» зуммером с различной частотой, в зависимости от измеренного расстояния. Например, если расстояние до препятствия более трех метров — зуммер издает звук раз в пол секунды. При расстоянии 1 метр — раз в 100мс. Менее 10см — пищит постоянно.

Заключение

Ультразвуковой дальномер — простой в использовании, дешевый и точный датчик, который отлично выполняет свою функцию на тысячах роботов. Как мы выяснили из урока, у датчика есть недостатки, которые следует учитывать при постройке робота. Хорошим решением может стать совместное использование ультразвукового дальномера в паре с лазерным. В таком случае, они будут нивелировать недостатки друг друга.

2

Дальномеры – один из самых востребованных инструментов на любой стройке, будь то домашний ремонт или масштабное строительство.

Существует два основных типа дальномеров: ультразвуковые и лазерные. А по своему функционалу они делятся на бытовые и профессиональные.

Ультразвуковые дальномеры

Принцип работы ультразвукового дальномера схож с эхолотом и основан на отражении звука от измеряемого объекта. Основным преимуществом таких дальномеров является низкая цена, что делает их идеальными для бытового использования и квартирного ремонта. На сегодняшний день средняя стоимость прибора варьируется от двух до трех тысяч рублей.

Достоинства

• Измерение расстояний до объектов пропускающих свет, например, окон.
• Встроенный термометр – зачастую полезная функция на стройплощадке. Например, если необходимо соблюдать температурный режим высыхания бетонной смеси.
• Лазерный целеуказатель упрощает наведение на объект измерений. (присутствует не во всех моделях)

Недостатки

• Диапазон работы прибора не превышает 20-25 метров из-за рассеивания звуковых волн.
• Сравнительно невысокая точность измерений.
• Объект измерений должен быть достаточно большим, а его поверхность не должна поглощать звук.

Ультразвуковой дальномер стоит выбирать если вам не нужна высокая точность. Такой прибор отлично подойдет для оценки расстояний и предварительных расчетов.

Лазерные дальномеры

Огромный ассортимент лазерных рулеток включает в себя как бытовые приборы, которые лишь немного дороже ультразвуковых, так и профессиональные за несколько десятков тысяч рублей. Таким образом можно подобрать дальномер на любой бюджет и задачи.

Достоинства

• Измерительный диапазон от 30 до 250 метров (некоторые профессиональные модели).
• Высокая точность измерений ± 1-5 мм на всем диапазоне.
• Измерение расстояний даже до очень маленьких объектов, например шляпки гвоздя.
• Обширный вычислительный функционал даже у самых простых моделей: площадь, объем, теорема Пифагора и т.д.

Недостатки

• Некорректная работа при ярком освещении и в солнечную погоду. (проблема решается использованием специальных отражателей).
• Невозможность измерить расстояние до окон и зеркал.

Несмотря на незначительные недостатки даже самый простой лазерный дальномер во многом выигрывает у ультразвукового. Вы получаете хорошую точность и универсальность использования. Если рассматривать более дорогие модели вы получаете целый ряд полезных функций:

• Встроенная память позволяет производить серии измерений, не отвлекаясь на записи промежуточных результатов.
• Аналитические функции: расчет угла, неизвестной высоты и прочего.
• Запуск измерений по таймеру снизит погрешность измерений исключив смещение прибора при нажатии на клавиши.
• Синхронизация со смартфоном для переноса всех результатов измерений на чертежи.

Выводы

С развитием технологий ультразвуковые дальномеры постепенно отходят на второй план, уступая место лазерным, благодаря их точности и универсальности. Разница в стоимости все больше сокращается и на сегодняшний день каждый может позволить себе лазерный дальномер.

Некоторые замечания:
Все детали, нужные для создания ультразвукового дальномера по этой схеме продаются в чипидипе, стоит около 500-900р за все(точно не помню - денег много было, не считал:-). (корпус, пищалки, разъемы прочее)
Некоторые коментарии по схеме ультразвукового дальномера:
1. Пищалки можно юзать любые, под разные задачки лучше разные ... для моей задачи - чем болше габариты тем лучше, угол 50.
2. Можно попробывать использовать только одну относительно дорогую AD822 а на место компаратора чего-нить по дешевле (у меня просто не было ничего другого под рукой вообще)
3. В меге для генерации 40 килогерц можно использовать таймер, для этого нужно подобрать другой резонатор. (у меня были только 16 и 12.. они не подходят)
4. Скорость звука в воздухе вообще-то зависит от температуры - если очень важна точность (мне она пофигу) то учитывай это
5. Заметь- что на картинке дальномера в корпусе - пищалки не касаются пластмассы - один чел говорил, что при мегаточной настройки (данная схема способна и на такое) звук от пищалки до микрофона будет передаваться по корпусу, по этому лучше перестраховаться
6. Пример простейшей прошивки меги на си(под эту схему) можно посмотреть
7. Программатор лучше использовать STK200/300 он же avreal - софт и схему можно дернуть
8. По уму в прошивке надо отслеживать и начало и конец "пачки", в примере только начало(точность вырастет конкретно).. может допишу - выложу.
9. Пищалка очень любит 40кгц - чуть в сторону уже совсем не то... наверное правду в мануале пишут, что резонансная:-)
10. НА схеме неспроста в излучателе понапиханы транзисторы - желающим дать больше вольт чем 12 - велком - один чел говорил, что будет пищать громче(считай дальше). Я этого делать не стал по трем причинам: во первых 24 вольта еще где-то найти надо, во вторых текущаа версия при соотв настройке ризистора итак видит стену за 4 метра, т.е. мне не где испытывать его, да и не нужно. Ну а третья причина этот же чел говорил, что пищалки имеют тенденцию дохнуть на этом вольтаже
11. Общий совет: можно найти все резисторы и конденсаторы в нерабочем блоке питания от компа ATX(они там все где-то 1/8 вата) - денег сэкономишь!
12. Ошибочное мнение, что ультразвук издаваемый пищалкой как-то могут услышать собики и прочие твари, он на них плохо влияет: у меня собака пришла как то ночью и уснула напротив пищалки включенной.
13. Еще - так просто к сведенью - меги и прочие 8битный контроллеры от атмела - гонятся отлично.. у меня в некоторых задачках вместо положенных 16 работают на 24 и нормально.
14. При устрановке R5 выше килоома (10, 50, 100) получится очень большое усиление, и скорее всего понадобятся рупора, зато дальность измерений сильно вырастет.
15. Вместо устрановки рупоров (при большом R5) см. выше, можно модернизировать прошивку, что б она не ждала в начальный момент времени полезный сигнал. Но тогда нельзя будет мерять расстояния около 10 см и меньше.

Коментраий к совету 8 - желтым обозначен момент срабатывания прерывания МК ультразвукового дальномера на приеме, собственно можно ограничится именно этим первым моментом, подождать чуть-чуть и делать следующее измерение, генерая следущюю пачку импульсов - а время полета звука считать временем от первого посланного импульса(или последнего не суть важно) до ПЕРВОГО принятого.
Второй вариант - обозначен красным - более точный - поскольку пачка импульсов как правило доходит отнюдь не в идеальном виде и не полностью (может не быть пары тройки первых или последних импульсов), собствено даже на картинке видно, что она "сплющилась" по краям, хотя отправлялся идеальный прямоугольник импульсов - так вот: суть в том, что середина пачки должна оставаться на месте несмотря на то, что края ее уже могут не почувствоваться компаратором. Так что точность в несколько.. (милиметров надо думать) зависит от того учитывалась в прошивке ультразвукового дальномера середина или только начало пачки при приеме ее обратно.