【2024 DigiKey创意大赛】 超声波感测矩阵 小结
<p>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。</p><p> </p>
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超声波作为一种廉价距离感测手段已经得到了广泛应用。</p>
<p >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。</p>
<p >项目设计难点在于两处，依此划分为两个项目阶段：</p>
<p >1，中距离超声波测距</p>
<p >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。</p>
<p >2，阵列超声波测距组成感测矩阵</p>
<p >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）。</p>
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<p >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。</p>
<p >项目使用1T4R阵列，希望能够做设计验证。</p>
<p >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~</p>
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<li><b>系统框图</b><br />
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。</li>
</ul>
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<p >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。</p>
<p ><b>三、各部分功能说明</b></p>
<p >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。</p>
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<p >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。</p>
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<p >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。</p>
<p ><b>四、作品源码</b></p>
<p >未完成，暂无。</p>
<p ><b>五、</b><b>作品功能演示视频</b></p>
<p >未实现，暂无。</p>
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<li ><b>项目总结</b></li>
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<p >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。</p>
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