emettitore / ricevitore IR

[davidde]

Ciao tenbears,

mi fa piacere che tu intenda sviluppare il progetto della fotocellula, da parte mia avrai pieno appoggio!
Alcuni aspetti non mi sono ancora chiari, ho bisogno di altri dati per poterti consigliare al meglio:

1- quello che vuoi realizzare ti servirà per motivi scolastici oppure per altri scopi ? Mi interessa capire se devi seguire una traccia (data dal professore o anche da te stesso) oppure hai piena libertà nell' approccio al problema e ti interessa approfondire l' uso di un' integrato "specifico".

2- la barriera deve lavorare per riflesso (con catarifrangente) oppure vuoi creare fascio infrarosso che si interrompa al passaggio delle persone? Per intenderci nel primo caso Tx e Rx sono ospitati sullo stesso supporto ed il fascio infrarosso viene inviato al ricevitore tramite riflesso, mentre nella seconda ipotesi il trasmettitore è collocato di fronte al ricevitore come le fotocellule dei cancelli automatici. Ti anticipo che nel caso in cui la soluzione scelta sia la prima le distanze che riusciremo a coprire saranno all' incirca la metà rispetto all' altra soluzione. Il fascio infrarosso dovrà infatti coprire una distanza doppia, credo che difficilmente riusciremo a superare il metro.

3- Preferisci utilizzare le batterie oppure puoi appoggiarti alla tensione di rete (opportunamente adattata attraverso adeguati alimentatori)?

Ciao

David

[piero70]

1) ho piena libertà nella scelta dei componenti (preferibilmente ciò che ho in casa) ed il suo utilizzo è a scopo istruttivo.
Spero possa uscirene qualcosa di utilie da utilizzare per mia utilità. Vorrei approdare allo studio della trasmissione IR con i semplici componenti che ti ho presentato nei post.
2) voglio creare un fascio luminoso che venga interrottto al passaggio di persone
3) Preferirei batterie da 9V o 5V, in seguito potrei adattarlo all'alimentazione di rete attraverso un trasformatore, ponte a diodi, condensatore, limitatore ecc.

Ho testato l'emettitore (con ausilio di una telecamera) ed ho notato che si illumina. Ti allego lo schema, ciao.

[piero70]

schema emettitore

[piero70]

schema ricevitore

[piero70]

Con questa configurazione il circuito funziona... allontanando l'emettitore dal ricevitore il led perde luminosità, ad una distanza di circa 15 centimetri il led si spegne.
Sarebbe per me importante che la distanza fosse di almeno 1,5 metri.

[davidde]

Ciao tenbears, ti stavo rispondendo maci vorrà ancora un po, per arrivare ad un metro e mezzo bisogna pilotare il led trasmettitore con degli impulsi......

[piero70]

quindi con l'utilizzo di un NE555 si potrebbero raggiungere distanze maggiori?

[davidde]

Si a patto di lavorare poi anche sul ricevitore che dovrà essere capace di discriminare le frequenze "sbagliate" per commutare l' uscita soltanto in funzione del segnale corretto.

Secondo me conviene utilizzare una batteria da 9V per l' alimentazione ed un NE555 per generare il segnale che piloterà attraverso un opportuno transistor il diodo TSUS4300.
Per il datasheet dei led facciamo riferimento allo stesso documento in modo da non confonderci. Questo mi sembra sufficientemente dettagliato, se non ti dovesse andare bene proponi tu quello che preferisci.
A pagina 3 trovi il grafico della corrente che può scorrere nel led in funzione del segnale pilota applicato:

Grafico.jpg (29.06 KiB) Osservato 6976 volte

Per valutare la corrente che dovrà scorrere nel led ci baseremo su questo grafico considerando che più alto sarà il suo valore maggiore sarà la copertura del dispositivo (come mostrano i grafici di figura 6 e 7), ovviamente non conviene esagerare per evitare di danneggiarlo.

Ipotizziamo allora una corrente di 800mA (ti faccio presente che il valore massimo è di 2A e lo puoi trovare a pagina 1 sotto la voce "Surge Forward Current"); come prima operazione per ricavare le incognite tracciamo una linea orizzontale in corrispondenza del valore scelto (nell' immagine è la linea rossa), all' intersezione di questo segmento con le curve tp/T tracceremo delle linee verticali (nell' immagine sono quelle verde, gialla ed azzurra) che intersecheranno l'asse X. In corrispondenza di questi punti andremo a leggere il valore del tempo di accensione massimo (tp) in funzione del duty cycle dell'onda. Ti faccio un' esempio di calcolo riguardante la linea verde, per le altre il procedimento è il medesimo.

La linea verde interseca l' asse X ad un valore tp di circa 300usec. Conoscendo questo dato possiamo calcolare il massimo periodo di lavoro (che è dato dal tempo di accensione tp sommato al tempo di spegnimento toff) per una corrente di 800mA ed un rapporto tp/T uguale a 0,05.
L' equazione da utilizzare è: 300us : 5 = X : 100 da cui risulta che T è (300 x 100)/5 = 6000usec.
Da questo dato ricaviamo la frequenza minima di lavoro tramite la formula 1/0.006, il risultato è di circa 170Hz.
Ora possiamo ricavare toff che vale 6000us - 300us = 5700us.

Questi calcoli ci sono serviti per conoscere la minima frequenza alla quale il led emettitore potrà operare e per darci un' idea della forma dell' onda che l' NE555 dovrà generare.

Ora siamo in grado di pilotare il TSUS4300 con una forte corrente che ci consentirà di coprire distanze maggiori. Per la frequenza di lampeggio basterà scegliere un valore superiore ai 170Hz precedentemente calcolati.

Fammi sapere se è tutto chiaro che poi ti invio lo schema elettrico di un possibile circuito che pilota il led ad una frequenza di 10KHz con duty cycle tp=5% .

Ciao

David

[davidde]

Ho finito di disegnare lo schema elettrico del trasmettitore, te lo invio così mi dici come ti sembra. Se ti servono dei chiarimenti fammelo sapere:

Trasmettitore.png (53.7 KiB) Osservato 6939 volte

L' immagine non la posso rimpicciolire ulteriormente altrimenti non si riesce più a leggere il valore dei componenti. Per vederla tutta salvala sul computer ed aprila da li.

Ciao

David

[piero70]

Stavo lavorando anche io a questa configurazione grazie per il tuo schema.
Ecco lo schema con quello che ho in casa. Pensi possa andare bene?
ciao, tenbears.