Barriera laser

[davidde]

Visto che in settimana avrò poco tempo posto ora lo schema di come farei io il circuito di prova (per ora non considerarlo e procedi come avevamo detto, ci torneremo sopra in un secondo momento) :

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Regolando il trimmer da 470kohm dovrai fare in modo di avere sul punto A (indicato nello schema) una tensione compresa tra i 3 e i 4V quando il fotodiodo è illuminato. Il punto B invece, attraverso il potenziometro da 10kohm, dovrai regolarlo a 2V circa.

In condizioni di fotodiodo illuminato l' uscita dell' LM358 (quella da collegare all' ingresso del 4001) sta a livello basso quindi prossima a 0V. Nel momento in cui il fascio laser viene interrotto l' uscita dopo un inevitabile ritardo commuta portandosi a livello alto quindi prossima a Vcc.

Indicativamente (giusto per darti l' idea) il tempo di risposta del circuito valutato dal momento in cui il fotodiodo viene oscurato al momento in cui l' uscita supera i 6V (condizione necessaria affinché il 4001 alimentato a 9V possa riconoscere un livello logico alto) dovrebbero aggirarsi sui 35µs.
Per fare le cose fatte bene questo tempo non dovrebbe essere superiore ad 1/10 di quello di oscuramento (50µs) quindi 5µs. Il limite più evidente in questo senso è dato dallo slew rate dell' LM358 che è di soli 0,3V/µs, cambiando l' operazionale le cose migliorerebbero non poco.

Infine aggiungi un condensatore da 100nF il più vicino possibile ai pin di alimentazione dell' LM358. Considera inoltre che non sarebbe affatto male stabilizzare a 9V la tensione di alimentazione, poiché lo scaricarsi della batteria porta il circuito a lavorare in differenti condizioni.

[carsco]

(condizione necessaria affinché il 4001 alimentato a 9V possa riconoscere un livello logico alto) dovrebbero aggirarsi sui 35µs

Mi sembrano tantini ma ci provero'.
Stasera mi metto all'opera con lo schema di prima, come d'accordo.

cambiando l' operazionale le cose migliorerebbero non poco.

Se e' roba reperibile perche' no?

non sarebbe affatto male stabilizzare a 9V la tensione di alimentazione, poiché lo scaricarsi della batteria porta il circuito a lavorare in differenti condizioni.

In realta' ci sono assornimenti cosi' bassi che anche a batteria scarica col "carico" inserito la tensione ai capi difficilmente scende sotto 8.5V.
Ma si puo' sempre portare questo tuo schemino a lavorare a 5V con un banale regolatore da mettere al volo.

Immagino che poi dovro' cambiare l'alimentazione del 4001 (credo che i livelli logici sono riferiti a Vcc) e questo mi creerebbe problemi col prototipo (c'e' un tale casino) ma nessun problema quando stendero' la board finale.

Attualmente la scatoletta sembra la piccola valigia di Mr. Bean quando deve partire e vuole farci entrare tutto dentro...
http://www.youtube.com/watch?v=6r0dr_juOiI

[carsco]

Ho fatto le prove col primo schema.
Il led inizia ad illuminarsi debolmente quando e' presente una R di circa 600kohm.
Con resistenza superiore il led e' bello luminoso.

Provedo col secondo schema, cercando una R per avere sul punto A una tensione fra 3 e 4V.

Poi passo alla terza parte, per il punto B.

[davidde]

Bene ! Se il led si illumina siamo fortunati, temevo avremmo avuto più problemi. Direi che puoi procedere...

Mi sembrano tantini ma ci provero'.

Purtroppo c' è poco da fare con quell' operazionale. Se però dovesse essere un problema sostituendo soltanto l' LM358 si potrebbero ottenere tempi sull' ordine del µs.

Se e' roba reperibile perche' no?

E' reperiile se acuisti on line altrimenti non saprei, dovresti chiedere al negoziante.

In realta' ci sono assornimenti cosi' bassi che anche a batteria scarica col "carico" inserito

Se le cose stanno così allora forse probabilmente non importa stabilizzare.

[carsco]

Bene ! Se il led si illumina siamo fortunati, temevo avremmo avuto più problemi. Direi che puoi procedere...

Una domanda: ma alla fine come regolo la soglia di attivazione del led sul circuito finale, con il primo o il secondo potenziometro?
Credo col primo, quello sul diodo.

O devo per forza mettere due potenziometri?

[davidde]

La soglia la regoli con quello da 10kohm .
Il led però devi collegarlo tra l' uscita del secondo operazionale (quella per il 4001) e 0V, mettendogli in serie la resistenza da 1kohm.

O devo per forza mettere due potenziometri?

No, al posto dei trimmer puoi mettere delle normali resistenze

[carsco]

Il led però devi collegarlo tra l' uscita del secondo operazionale (quella per il 4001) e 0V, mettendogli in serie la resistenza da 1kohm.

Si' questo e' chiaro.
Il realta' gia' il led c'e', proprio all'ingresso del 4001.

No, al posto dei trimmer puoi mettere delle normali resistenze

Beh sai, le cose sono molto variabili, dalla distanza a cui mettero' il laser alla potenza dello stesso.
Stavo gia' pensando di alimentare in futuro il laser con pile stilo per evitare il decadimento del raggio per via delle pile scariche, decadimento difficilissimo da vedere a occhio.

Procedo e ti so dire.

[carsco]

Allora. Funziona tutto perfettamente.
Ho usato un trimmer da 1M per la parte col diodo IR e un trimmer potenziometrico da 10k per la soglia del comparatore.

Bene: messi col cursore a meta' funziona gia' egregiamente.
E' ancora in versione "beta" ma gia' riesce a detettare l'interruzione del fascio laser da parte di un giravite spesso 2mm alla massima velocita' a cui riesco a muoverlo a mano.

E' gia' tantissimo per me che posso iniziare a usarlo con le softair, molto lente.
Poi eventualmente mi dici le modifiche per usare un altro operazionale.

La board e' ancora in versione prototipo quindi non procedo con quella definitiva fin quando non ho tutto pronto.
Vorrei avere UNA sola scheda e non 4, una per ogni funzione

Ancora GRAZIE.
Aspetto le prossime istruzioni

[davidde]

Ottimo, ce la siamo cavata con poco, mi fa piacere !

Per quanto riguarda la modifica dell' operazionale stavo ora guardando su Rs. A dire il vero gli operazionali più adatti sono tutti in versione SMD in contenitore SOIC8. Un' esempio di un componente sostitutivo è l' LT6221 che ti consentirebbe di ottenere tempi di risposta molto più veloci. Per quanto riguarda il contenitore esistono degli adattatori che ti permettono di montarlo al posto di un DIP, ad esempio questo.
Altrimenti qualcosa che non richiede adattatori e sicuramente più facile da trovare è il TLC272, è più lento dell' altro ma comunque almeno dieci volte più veloce dell' LM358. Anche questo è direttamente sostituibile senza alcuna modifica al circuito.

Oh, mi raccomando, restiamo in attesa di qualche "scatto d' autore" .

Ciao e se hai dei problemi fatti sentire ...

[carsco]

gli operazionali più adatti sono tutti in versione SMD

Nessun problema a saldare SMD.

almeno dieci volte più veloce dell' LM358

Ho visto che il 741 e' piu' veloce del 358.
Ma ricordo male o vuole una alimentazione duale?

Inoltre: se davvero il problema e' il tempo per portarsi a 6V (2/3 di 9V) non sarebbe meglio fare la nuova main board tutta a 5V stabilizzati da un 7805?
Cosi' il tempo di commutazione sarebbe ridotto dovendosi portare solo a 3.3V.

Oh, mi raccomando, restiamo in attesa di qualche "scatto d' autore" .

Su questo non ci piove.
Definisco il tutto e poi settimana prossima allestisco il set.
Le prime prove saranno col trigger audio, poi piu' in verranno quelle coi proiettili.

Grazie ancora.