Fledermaus-Scanner: Rufe analysieren und Arten erkennen
Es sollen Fledermäuse anhand ihrer Ultraschall-Rufe erkannt werden.
Als Bauanleitung dient ein Beitrag aus der MAKE-Zeitschrift. Die Technik, die die Fledermäuse beim Jagen von Insekten anwenden, soll später auch dazu dienen, einen Insekten-Zähler zu bauen, mit der Technik der Fledermäuse.
Kurzinfo Fledermaus-Scanner
- Fledermaurufe abtasten und digitalisieren
- Verstärkerschaltung mit MEMS-Mikrofon
- Grafische Darstellung
- Kosten: unter ca. 60 € €
Die Hardware
Das Mikrofon (ELV Bausatz Mikrofon MEMS1 – 4,95€ – ELV)
Verwendung findet ein MEMS-Mikrofon. Diese Mikrofone sind Massenware und werden auch in Handies eingebaut. Das Besondere an diesem Typ Mikrofon ist, das es einen großen Frequenzbereich bis 80 kHz empfängt. Fledermäuse erzeugen Ultraschall bis etwa 40 KHz.
Der Verstärker (OPAMP BOARD TSH82 – 4,50 € – Digikey)
Das Signal des Mikropfons ist zu klein, um es direkt digital zu verarbeiten. Daher braucht es noch einen Verstärker. Der Verstärkungsfaktor wird experimentell festgelegt. Dazu müssen gegebenfalls einige Bauteile angepasst werden. Die Platine ist bereits fertig bestückt.
Der Mikrocontroller-1 (ARM Feather M0 Express – 19,90 € – Mouser)
Das verstärkte Signal wird im Controller-1 digitalisiert und anschließend weiterverarbeitet. Die Digitalisierung erfolgt durch ein Sampeln von etwa 300 000 Messungen pro Sekunde. Damit sollen Ultraschall-Frequenzen bis 80 kHz digitalisierbar sein. Der Mikrocontroller ist komplett auf der Platine fertig bestückt. Hier kommt die Software ins Spiel. Für dieses Experiment ist es bereits fertig und braucht lediglich kopiert und installiert werden.
Mikrocontroller-2 (Raspberry Pi 3 B+; 32,50 € – Digikey)
Der zweite Mikrocontroller hat die Aufgabe, die bereits fertigen digitalen Ergebnisse des Mikrocantrollers-1 grafisch aufzuarbeiten und an ein Handy per WLAN zu senden. Auch der Raspberry Pi ist fertig aufgebaut. Die Software wird aber angepasst zusammengestellt und dann installiert. Dieser Raspberry kann direkt mit jedem Handy kommunizieren.
Stromversorgung (Lithium)
Die Daten-Ausgabe: Das eigene Handy
Auf dem Handy wird das Ergebnis der Messung dargestellt, ob als Frequenzspektrum oder als Zahlenwerte wird erst entschieden, wenn die Daten vorliegen. Die Daten bekommt das Handy per WLAN.
Die Software
folgt
Das Gehäuse
PVC-Rohr 70 mm, 150 mm Länge