使用MEMS麦克风MP23ABS1测量超声波
<p>MP23ABS1是一款模拟输出的麦克风，从数据手册的的频响曲线可以看到大于10KHz后的幅度大幅上升</p><p>虽然不清楚大于10KHz时的表现如何但可以使用高频信号做一个测试</p>
<p>因为是模拟输出麦克风，使用时可以通过高速ADC采集高频信号进行分析</p>
<p>我手里正好有一个40KHz的超声波发射头，因为没有驱动电路，简单使用12V电源，通过手动接触产生40KHz信号供MP23ABS1采集</p>
<p>下边是MP23ABS1的10KHz以下的频响曲线</p>
<p>SensorTile.Box板子上有一颗MP23ABS1模拟输出麦克风，下边是它的电路，TS922EIJT是一颗双通道超低噪声放大器，非常适合音频应用，它的一路用来生成1/2 VCC的参考电平，另一路配置成22倍增益的同向放大器对MP23ABS1输出的信号进行放大，再连接到单片机的ADC引脚</p>
<p>SensorTile.Box板子使用STM32L4R9ZIJ6作为主控，STM32L4R9ZIJ6的ADC支持最大5.33MSPS的超高采样率，5.33MSPS的采样率目前常用的MCU中应该没有哪个能够超越，遗憾的是放大器的输出接在了PA3上，它是低速ADC通道，最大只支持4.21MSPS的采样率，不过对于40KHz的应用来说已经足够了。</p>
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<p>STM32的配置非常容易，通过STM32CubeMX可以快速配置并生成相应的代码，ADC的数据大于USB的吞吐能力，所以在测量时使用DMA将数据实时保存在内存中，再通过ADC的模拟看门狗判断信号大于某阈值时将内存数据通过串口发送到PC，PC端将收到的数据绘制成拆线图方便查看</p>
<p>超波发送“电路"如下，使用手工方式产生，超声波发射头可以看作是一个电容器，一端接负极，正级与电源接通的一瞬间会发送一波超声波，这时”电容“充满电，然后将发射探头的正级和负极短路对电容放电，这时又会发送一波超声波。</p>
<p>因为没有升压电路，仅使用12V驱动超声波发送器产生的音频振幅不大，实测时让它距离MP23ABS1麦克风识音孔1CM左右</p>
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<p>通过上位机采集到的超声波形如下，实测频率40KHz左右，振幅几乎达到ADC的满量程</p>
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<p>至于MEMS麦克风测量超声波的意义在哪里这个很难说，实际应用中应该可以使用它配合超声波发射器来实现测距应用</p>
<p>如果能有一款超小型的超声波发射器，加上一颗或多颗MP23ABS1麦克风实现小体积的超声测距或者手势识别应该还是很有用的。</p>
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