Датчик входа-выхода

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Суть проблемы следующая. Собираю датчик на фотоэлементах для автоматического включения-выключения света. 

Прошу прощения, фото не переворачивается. Правильная ли схема подключения фотодида и какое сопротивление R1, R2 оставить? 10K?

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ВладиславНово пишет:

Правильная ли схема подключения фотодида и какое сопротивление R1, R2 оставить? 10K?

1) схема сойдет

2) от 1к - до 50к светите и смотрите код, проще подбирать переменником. главное выбрать диапазон  "по шире"

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Спасибо. IR светодиоды лучше в импульсном режиме использовать или можно и под постоянной нагрузкой. Просто импульсом ярче можно светить...

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

1. Если от схемы требуется только вкл./выкл., вполне достаточно. Если же нужна хоть какая-то линейность, то лучше поставить преобразователь ток-напряжение на ОУ.

2. Варианта 2:

- читать дэйташит на конкретный прибор и рассчитывать в соответствии с имеющимися данными,

- подбирать экспериментально, как указано в посте №1.

3. Вообще-то зависит от логики работы устройства. Кроме того, в случае импульсного сигнала проще избавиться от помехи или постоянной составляющей (паразитной засветки).

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

andriano пишет:

 Кроме того, в случае импульсного сигнала проще избавиться от помехи или постоянной составляющей (паразитной засветки).

это вообще другой подход к системе, новичку такое не потянуть. На уровне дебага проект загнется.

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Просто я к тому, что

К примеру IR диод светит с той же частотой, что и считывается сигнал с IR приемника. Если на пути света возникает преграда, условие не выполняется или выполняется. А там уже дальнейший код. Правильно мыслю?

 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ВладиславНово пишет:

Просто я к тому, что

К примеру IR диод светит с той же частотой, что и считывается сигнал с IR приемника. Если на пути света возникает преграда, условие не выполняется или выполняется. А там уже дальнейший код. Правильно мыслю?

как БЫ собирал я. 2 генератора модулюруют сигнал передающих светодиодов (частоты сильно разнесены, чтобы не мешать друг-другу). сгналы ФД подаются на полосовые фильтры и детектируются простым детектором аля детекторный приемник

Arhat109-2
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2015

Мне в такую схему, для обеспечения хоть какой-то чувствительности нашей самокатной тележки что взяла 3-е место по России, пришлось втыкать от 510 до 750кОм. Это отраженная засветка от белого баннера на расстоянии не более 2см!

И ещё, АЦП вход Ардуины нормально измеряет только низкоомные источники, сопротивление которых МЕНЕЕ 10кОм!

Соответственно, если Вам придется ставить большее сопротивление, то добавьте в схему ОУ как повторитель сигнала. Они часто идут сдвоенные (LM358 - самый ширпотреб за "3 рубля ведро") так что вторую половину можно организовать под усилитель с изменяемым к-том усиления (хоть через подстроечник). Так у меня сделаны датчики препятствий/линии, которые на усилении 8-9 уверенно берут отраженный сигнал от белого баннера с расстояния около 5 метров. :)

Типа как тут (5 датчиков, размером 8х16х24мм с лего крепежом):

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

Arhat109-2, не пробовали трансиимпедансную схему включения светодиода рис31 б ? ну или на эмиттерный повторитель с большим усилением? только ТС это врядли поможет - знаний маловато.

Arhat109-2
Offline
Зарегистрирован: 24.09.2015

Нет. Первый ОУ по обычной схеме повторителя, а второй в том же корпусе - как усилитель с подстроечным резистором для изменения КУ. И без конденсатора.

Там "микросборковая" технология, чтобы влезть в габарит вместе со свето и фотодиодом: кусок распаечной платы 5х10мм, на него паяются свето и фотодиод "повдоль", к которым тут же подпаяны SMD резисторы. К ИК фото-диоду на 750кОм, к ИК светодиоду - на ток 20мА от 5в. Далее, всё это сверху закрывается куском обыкновенной офисной снегурочки на цианаклирате с выводами сбоку. Вторым слоем клеится ОУ (LM358) и сбоку подстроечник, который играет роль корпуса. На фото - не виден, стоит за лего креплением. Распаивается ОУ и делаются выводы (у меня по 20см) с разьемом на плату. Сбоку (на фото спереди) от подстроечника приклеивается лего деталька для детского применение а-ля "Ардуино как лего". Далее на свето-диод одевается термоусадка высотой ок. 1см, и на фотодиод тоже. Та что на фотодиод дополнительно оклеена алюминиевым скотчем, ибо ПВХ для ИК диапазона значительно прозрачен. Все это обворачивается в коробочку из картонки для детского труда, которая пропитывается и проклеивается цианакрилатом (клей "секунда") и либо окрашивается либо обклеивается тоже люминиевым скотчем как на фото.

Собственно фсё. Мелкая, нудная, практически ювелирная работа. За то результат - "на лице": никаких "боковых засветок", "внешнего освещения" или каких то ещё яиц, которые завсегда мешают настоящему танцору. :)

Есть вариант, где вывод от резистора светодиода не подключен сразу к +5в, а выведен 4-м контактом. Можно уже на Ардуино дополнить доп. резистором для уменьшения яркости и потребляемого тока до нухной величины.

Вообще их делалось 3 серии по 8шт. постепенно улучшая конструкцию.. :)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ВладиславНово пишет:

К примеру IR диод светит с той же частотой, что и считывается сигнал с IR приемника. Если на пути света возникает преграда, условие не выполняется или выполняется. ... Правильно мыслю?

 

Неправильно.

По теореме Котельникова-Шеннона частота считывания должна быть минимум в два (больше - лучше) раза выше.

ВладиславНово пишет:

А там уже дальнейший код.

А об этом пока и думать рано.

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Ладно. Учим теорию.

svm
Offline
Зарегистрирован: 06.11.2016

Гриша пишет:

 эмиттерный повторитель с большим усилением? 

Это как?

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Вы в метро спускались? Там турникеты. Они с 40-х годов прошлого века без ардуин определяли то , что вам нужно. Учите матчасть. Или спуститесь в метро.

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Ребята. Я делал подобное устройство на фоторезисторах и светодиодах видимого спектра. Все работало. Проблема именно в переходе на IR спектор. Больше 40 см между источником и приемником — не распознает. А в метро датчик работает на вход и выход или только на проход, как счетчик вошедших? У меня определяет сколько вошло и сколько вышло...

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Потому и датчика 2

strarbit
Offline
Зарегистрирован: 12.06.2016

можно применить пара IR-receiver ฟืก IR diode. Для генирирования частоты IR сигнала применить чип 555

Image already added
 
 
 
Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

svm пишет:

Гриша пишет:

 эмиттерный повторитель с большим усилением? 

Это как?

примерно так, работает не с напряжением а с током.

ВладиславНово пишет:
Ребята. Я делал подобное устройство на фоторезисторах и светодиодах видимого спектра. Все работало. Проблема именно в переходе на IR спектор. Больше 40 см между источником и приемником — не распознает.

значит ищите проблемы в оптическом диапазоне, осциллограф вам в помощь. В  IR  диапазоне много неприятностей. Как минимум убедитесь, что ФД и СД  в одном спектре, IR  очень большой.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

andriano пишет:

По теореме Котельникова-Шеннона частота считывания должна быть минимум в два (больше - лучше) раза выше.

Вы это погорячились, это для дальномера высшая математика нужна, где необходимо ловить импульсы. Тут простого детектора выше крыши.

trembo
trembo аватар
Offline
Зарегистрирован: 08.04.2011

ВладиславНово пишет:
Ребята. Я делал подобное устройство на фоторезисторах и светодиодах видимого спектра. Все работало. Проблема именно в переходе на IR спектор. Больше 40 см между источником и приемником — не распознает. А в метро датчик работает на вход и выход или только на проход, как счетчик вошедших? У меня определяет сколько вошло и сколько вышло...

Странно это , 40 сантиметров.
А как тогда пульты от телевизоров работают на несколько метров?
Возьмите приёмник на 36 килогерц.
И будет вам защита от помех и засветки.

Или лазерный TOF дальномер.
Он до двух метров видит предметы с любой поверхностью.
И плюс в том что не надо на второй косяк вашей двери провода прокладывать.
Ну и что что стоит 5 долларов.
Зато вещь!!!!!

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

Может он от ардуины этот светодиод питал. У меня был такой "клиент" - дальше вытянутой руки у него луч не летел.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Гриша пишет:

andriano пишет:

По теореме Котельникова-Шеннона частота считывания должна быть минимум в два (больше - лучше) раза выше.

Вы это погорячились, это для дальномера высшая математика нужна, где необходимо ловить импульсы. Тут простого детектора выше крыши.

И как Вы при помощи "простого детектора" отличите сигнал от паомехи (внешней засветки)?

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Так потому и задал вопрос про импульсное свечение. Делал на Tiny13.

Voodoo Doll
Voodoo Doll аватар
Offline
Зарегистрирован: 18.09.2016

Афтар, специально для вас:

http://forum.easyelectronics.ru/viewtopic.php?t=24414

Подумать только, в те незапамятные времена моя ванна ещё была толще 4 мм...

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

andriano пишет:

И как Вы при помощи "простого детектора" отличите сигнал от паомехи (внешней засветки)?

пост 6

на выходе после детектора либо есть сигнал либо его нет, без несущей, засветки и темнового тока .

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Недавно уже предлагал 

https://ru.aliexpress.com/item/5Pcs-TSOP1738-VISHAY-DIP-3-Sensor-For-PCM-Remote-Control-Modules/32589538320.html

это то, о чем пишет Гриша,   только в интегральном исполнении 

и такой датчик или его собратья сейчас обычно стоит на всех входах ИК управления. Т.е. нет необходимости изобретать велосипед.

Этот датчки  выделяет ИК сигнал   частотой 38 кГц, есть датчики и на другие частоты.

Если датчик будет закрыт от прямого солнечного света, то может хватить совсем небольшого тока ИК диода и коммутации его непреррывно с частотой 38 кГц, как самый простой вариант.

Если нет, придется поднимать ток ИК диода и соотвественно уменьшать время излучения, т.е. переходить на  пачки импульсов с каким-то периодом повторения.

 

 

 

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ВН пишет:

Недавно уже предлагал 

https://ru.aliexpress.com/item/5Pcs-TSOP1738-VISHAY-DIP-3-Sensor-For-PCM-Remote-Control-Modules/32589538320.html

это то, о чем пишет Гриша,   только в интегральном исполнении ....

вариант.  покупаем 2 пультика, 2 TSOPa устанавливаем их на встречу, подбираем светофильтр-аттенюатор отраженки (глушилку отражонки). ставим 2 ардуинки, заводим ресет на пультики и имитацию нажатой кнопки. Постоянно декодируем... если прием "пропал" значит линия прервана - если получили сигнал не "своей" кнопки (отраженку), значит есть преграда... ИМХО мне такой подход не нравится. Сейчас аналоговиков почти не осталось, а жаль...

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

А зачем 2 пультика? Можно и одним пультиком. А потом смотреть, где сигнал прерывается. Думал об этом. Но в коробочку 40 на 40 не влезет пультик. Ребята, а если приемники и передатчик поставить не напротив друг друга, а в один корпус... Ограничить сектора приема и считывать показания. При прохождении сигнал отразится сперва на один датчик, а потом на второй. Датчик устанавливается в дверной проем.

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Потом чертеж задумки прикину, пришлю...

sadman41
Offline
Зарегистрирован: 19.10.2016

ВладиславНово пишет:
Ребята, а если приемники и передатчик поставить не напротив друг друга, а в один корпус... Ограничить сектора приема и считывать показания. При прохождении сигнал отразится сперва на один датчик, а потом на второй. Датчик устанавливается в дверной проем.

Это если у вас идеальная призма будет через дверь туда-сюда ходить, а не черте-знает что, может быть даже поглощающее излучение.

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ВладиславНово пишет:
А зачем 2 пультика? Можно и одним пультиком.

рисуйте оптическую схему... к первому посту этот вариант соответсвует.

triac
triac аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.05.2018

ВН пишет:

Недавно уже предлагал 

https://ru.aliexpress.com/item/5Pcs-TSOP1738-VISHAY-DIP-3-Sensor-For-PCM-Remote-Control-Modules/32589538320.html

это то, о чем пишет Гриша,   только в интегральном исполнении 

и такой датчик или его собратья сейчас обычно стоит на всех входах ИК управления. Т.е. нет необходимости изобретать велосипед.

Этот датчки  выделяет ИК сигнал   частотой 38 кГц, есть датчики и на другие частоты.

Если датчик будет закрыт от прямого солнечного света, то может хватить совсем небольшого тока ИК диода и коммутации его непреррывно с частотой 38 кГц, как самый простой вариант.

Если нет, придется поднимать ток ИК диода и соотвественно уменьшать время излучения, т.е. переходить на  пачки импульсов с каким-то периодом повторения.

Как ни странно, в пультах ИК управления ток светодиода довольно большой, в пределах 100 мА ... 1А. Но длительность импульса короткая, меньше чем полпериода 38 кГц, чтобы средний ток был в приемлемых рамках. 

При нажатии на кнопку пульт выдает относительно короткое ИК сообщение длиной в несколько десятков мс, после чего держит паузу в несколько сотен мс и повторяет сообщение пока кнопка нажата. Это тоже уменьшает средний ток.

Интегральные ИК приемники имеют АРУ и встроенные фильтры от солнечного света. Обычно они немного искажают форму огибающей сигнала, "съедая" несколько импульсов несущей 38 кГц от какждой пачки импульсов.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

я в курсе работы пультов ДУ и своих ИК систем. В одной из них импульсные токи ИК светодиодов 1,2А и работают они 24/7/365, но сообщение формируют только раз в секунду.

Для ИКМ ваше последне замечание роли не играет, а при обычном кодировании, да. следует учитывать.

Но в этой теме вопрос еще не дорос ни до того, ни до другого. 

 

triac
triac аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.05.2018

ВН пишет:

Для ИКМ ваше последне замечание роли не играет, а при обычном кодировании, да. следует учитывать.

Простой вариант - использовать обычные UART. Ардуина в передатчике ШИМ-ом формирует 38 кГц, а UART-ом формирует пачки импульсов при помощи простой транзисторной схемы модулятора-усилителя с ИК светодиодом на выходе. В приемнике сигнал демодулируется и подается на вход UART-а. За счет искажения формы импульсов придется ставить бодовую скорость 2400 или даже 1200, но это мало на что влияет.

Передатчик может выдавать пару байт подряд с достаточно произвольным фиксированным значением (например, 0xFF или 0xFE, чтобы снизить потребление, учитывая что низкий уровень на выходе UART разрешает ИК импульсы), а потом делать паузу в сотню миллисекунд. Приемник ждет появления в своем UART-е этого фиксированного значения не реже чем, скажем, раз в двести миллисекунд, если вовремя не появилось - считаем, что луч загородили.

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

andriano пишет:

Гриша пишет:

andriano пишет:

По теореме Котельникова-Шеннона частота считывания должна быть минимум в два (больше - лучше) раза выше.

Вы это погорячились, это для дальномера высшая математика нужна, где необходимо ловить импульсы. Тут простого детектора выше крыши.

И как Вы при помощи "простого детектора" отличите сигнал от паомехи (внешней засветки)?

  черная пластиковая трубка на приемнике избавит от многих помех.

 

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

ВладиславНово пишет:
Ребята. Я делал подобное устройство на фоторезисторах и светодиодах видимого спектра. Все работало. Проблема именно в переходе на IR спектор. Больше 40 см между источником и приемником — не распознает. А в метро датчик работает на вход и выход или только на проход, как счетчик вошедших? У меня определяет сколько вошло и сколько вышло...
датчик в метро работает на "есть свет - нет света". что с этим знанием делать, он не решает. решение, бить ли тебя по гениталиям, принимает другой узел. 

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Простите мне пожалуйста нетехнические высказывания...

В моем датчике располагаются три фотоэлемента (излучатель и два приемника). В дверном проеме между объектом (проходящим человеком) и датчиком расстояние до 30 сантиметров.

 

Можно ли закрыть глаза на помехи (свет лампы), если подстроить чувствительность датчика так, чтобы он срабатывал лишь при проходе человека? Как может влиять на отражение IR разные виды одежды и предметы?

Гриша
Offline
Зарегистрирован: 27.04.2014

ВладиславНово пишет:

Простите мне пожалуйста нетехнические высказывания...

В моем датчике располагаются три фотоэлемента (излучатель и два приемника). В дверном проеме между объектом (проходящим человеком) и датчиком расстояние до 30 сантиметров.

 

Можно ли закрыть глаза на помехи (свет лампы), если подстроить чувствительность датчика так, чтобы он срабатывал лишь при проходе человека? Как может влиять на отражение IR разные виды одежды и предметы?

думаю, вам проще провести эксперимент самостоятельно. ИМХО

ВладиславНово
Offline
Зарегистрирован: 13.07.2018

Спасибо...

mykaida
mykaida аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.07.2018

Отраженный сигнал сразу фтопку - всякие светоотражающие вещи, как и абсолютно черные тела :) будут вносить хаос в Ваши измерения.

Наиболее правильный совет был тут озвучен SLKH - трубки+линзы. А еще излучатель и приемник в фокус и сантиметров будет немерянно.