BatSpy, Teil 1: Ein Aufnahmegerät für Fledermausrufe
Zur Beobachtung und zum Nachweis von Fledermäusen sind Detektoren zur Aufnahme der Rufe notwendig. Deshalb kam der Wunsch nach einem solchen Fledermausdetektor auf. Es gibt zwar bereits eine Vielzahl von Geräten auf dem Markt und auch einige Open-Source-Projekte. Die Aufgabe so ein Gerät selber zu entwickeln und zu bauen, reizte mich dennoch sehr.
Prototypen der beiden Geräteversionen:
Die hier vorgestellten Geräte haben folgende Features:
- Mobilversion im Handgehäuse
- robuste stationäre Version im IP65-Gehäuse
- Abtastrate, einstellbar bis 480 kS/s
- Fledermausrufe sind über Heterodyne-Mischer in Echtzeit hörbar
- Fledermausrufe können automatisch getriggert aufgezeichnet werden
- integrierte SD-Karte mit bis zu 64 GB
- Echtzeit-Anzeige mit Wasserfalldiagramm
- komfortable Menüsteuerung über Drehknopf
- Möglichkeit für mehrtägigen autarken stationären Einsatz
- Mobilgerät mit integrierter Lademöglichkeit
- Datenaustausch mit PC über USB-Schnittstelle
- möglichst wenig SMD-Bauteile, damit die Handbestückung möglichst einfach ist
- Materialkosten mobile Version 100,-€
- Materialkosten stationäre Version 170,- € incl. 12V 9Ah Akku & 10W Solarpanel
- … und vieles mehr
Die Entwicklung basiert auf einem Teensy 4.1 Microcontroller Board mit 600 MHz Taktfrequenz und 1MB RAM. Daran angeschlossen ist ein Mikrofonvorverstärker mit darauf folgender A/D-Wandler-Stufe, die in der Lage sind, Ultraschallsignale bis ca. 200 kHz zu verarbeiten. Wahlweise sind ein Hochpass zur Unterdrückung von hörbarem Schall und verschiedene Verstärkungsfaktoren schaltbar. Die Schaltung und das Platinenlayout wurden mit KiCad und die Software mit Hilfe des Entwicklungssystems PlatformIO entwickelt.
In den folgenden Blog-Einträgen werde ich versuchen, den Aufbau der Hard- und Software Schritt für Schritt zu erläutern.