TX ed RX IR per cronometraggio Moto in pista

[tunderace]

Salve a tutti.
Sono un "softwarista esperto in assembler per PIC e ATMEL" (Così dicono i miei colleghi).
Ho molte strane passioni tra cui la moto e tutto cio che gli gira in torno.
Ho progettato e realizzato un cronometro al millesimo usando un PIC18F252 e un display 40X4 munindolo di cronometro, registrazione tempi, record, confronto tempi, menu inibizione e chi più ne ha più ne metta.
Firmware funzionante.
Il mio problema sta nel ricevitore IR.
Ho usato un ricevitore IR (non conosco il nome perché ho il data sheet al lavoro e lunedì torno dalle ferie) con filtro a 38KHz. Nel trasmettitore ho usato una rosa di 12 led. 4 a 4° e 8 a 10°.
Ovviamente il trasmettitore invia un codice opportunamente modulato a 38KHz.
Il progetto prende spunto dai cronometri infrarossi della G.P.T. (vedi nel sito)
Il sistema funziona e non perde un colpo anche a 70 metri. A moto ferma sotto il sole di agosto, prende fino a 40m. Per simulare la moto in corsa ho preso il trasmettitore, l'ho legato a una fune e l'o fatto girare con un fendente dal basso verso l'alto in modo che tx ed rx si vedano per pochi istanti. Come ho detto prima, anche a mezzogiorno sotto il sole non perde un colpo.
In pista, su 10 passaggi, ne viene preso solo 1. Avete qualche idea?
E' una questione di velocità? Di perfetto allineamento?
Ho provato il tutto sul pistino di Tolmezzo dove nel retilineo principale si passa a 120-140 km/h
Magari un'accoppiata di LED IR e ricevitore adatti allo scopo? Grazie.

[grandegiove]

Ciao tunderace.

Ho di recente lavorato alla realizzazione di sensori basati su IR e spero di poterti essere d'aiuto. Fammi capire un paio di cose:

- devi solo rilevare il passaggio delle moto o anche ottenerne la velocità con rilevazione multiple e misura dei tempi?

- cosa significa:

"Il sistema funziona e non perde un colpo anche a 70 metri.?"

il ricevitore e trasmettitore sono a questa distanza? Se no: a quale distanza sono?

- quando parli dei 38 kHz penso tu intenda dispositivi tipo TSOP1738 ( http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 092_DS.pdf )

(Edit: ora che mi ricordo utilizzando oggettini del genere avevo avuto più di un probema nel momento in cui andavo ad eccitare la sorgente di illuminazione con una frequenza costante di 38kHz. Dovevo switchare l'attivazione per far sì che rilevasse.. sempre se ricrordo bene.. )

Magari potresti passare di utilizzare dei normali phototransistor illuminati da Led IR. Ho realizzato qualcosa di questo genere ma per distanze molto più ridotte.

Let me know, ciao

[tunderace]

Se guardi nel sito della G.P.T vedrai come gestiscono il sistema.
C'è un trasmettitore IR a bordo pista. Nella moto, si mette il ricevitore nel lato dove (al passaggio) viene visto dal trasmettitore. Il trasmettitore invia un "codice univoco" in quanto sono previsti altri trasmettitori con codice diverso per gli intertempi.
Il mio strumento prende il codice e gestisce il passaggio, segna il tempo ecc...
Non perde un colpo significa che funziona sempre. descrivo passo passo.
Prendo la moto la metto nel piazzale davanti casa con i cavalletti posteriore e anteriore in modo da averla perpendicolare al terreno. La rivolgo in modo tale che il ricevitore (sche è sulla moto) sia colpito dai raggi solari in modo da simulare quella che, secondo me, è la condizione peggiore.
Mi sposto a 40 metri di distanza con il trasmettitore (Il trasmettitore è piccolo. E' un PIC che crea il codice modulato a 38 kHz e una rete con transistor per dare potenza ai led).
Ho legato il trasmettitore a una cordicella e con un fendente dall'alto verso il basso facevo in modo che il trasmettitore e il ricevitore si "vedessero" per un breve istante. (Come se avessi una frustino e lo agitassi dal basso verso l'alto verso la moto. Il frustino si troverebbe parallelo al terreno e quindi verso la moto, per un breve istante).
Facendo così il ricevitore rilevava SEMPRE il codice e quindi il tempo.
Con l'uso che devo fare io invece è la moto a correre e il trasmettitore è fermo a bordo pista.
Ma in questo caso il tempo viene rilevato una volta ogni 10.
Ho bisogno di sapere dove potrebbe essere il problema. I led trasmettitori? il Ricevitore poco sensibile? I gradi dei led troppo bassi?
Non riesco a capire.
Un' altra soluzione e acquistare un G.P.T. e analizzarlo per copiare i componenti ma la vedo come una sconfitta.

[tunderace]

70m al chiuso dentro in fabbrica. 40m sotto il sole. (questo da quando l'illuminatore è composto da 12 led)
Si il dispositivo usato è della stessa marca se non lo stesso che dici tu. Principio e schema interno lo stesso. Quello che uso io è in SMT.

[grandegiove]

Ho dato un'occhiata al principio di funzionamento..

Ma il codice a 38 kHz quanto dura? 38 kHz mi sembra un po' bassina come frequenza nel senso che potrebbe essere che la moto permanga per troppo poco tempo davanti al trasmettitore e non faccia in tempo a ricevere il codice per intero.

Supponiamo che la moto viaggi 130 km/h, fa quindi 1 metro in 27 ms...

Secondo me potresti verificare i tempi del codice e soprattuto verificare che la simulazione che fai col fendente rispecchi le condizioni di misura reale. Naturalmente devi sapere per quanto tempo la moto resta nel raggio di ricezione (dato da velocità dell moto, raggio in cui il ricevitore riceve..)

Magari hai già verificato tutto ma preferisco consigliartelo perché per la mia applicazione ho dovuoto scartare un sacco di sensori per via dei tempi di risposta troppo lenti.

[tunderace]

Proprio per cercare di eliminare il fattore tempo, che è stato uno dei problemi iniziali,ho operato in questo modo:
Trasmetto i 38KHz per 600us poi una pausa di altrettanti 600us e considero tale trasmissione come un 0xFF da parte del ricevitore. Cio significa che da parte del ricevitore in quei 600 us ci sono 8 bit più lo start byte. Lo stop bit è un 1 quindi assenza di segnale. Di conseguenza ho un tempo utile di 600us x2 e quindi 1,2ms (la pausa serve per eventuali risincronismi della seriale.
Il ricevitore non è altro che la seriale del PIC che viene gestita dalle interruzioni. Il firmware filtra e accetta anche codici più bassi quali lo 0x7F lo 0X3F lo 0x1F e anche lo 0x0F in modo da accettare dei frame più corti.
Il ricevitore deve stare all'interno del fascio per non meno di 1,2ms.

[tunderace]

Mi fai venire un dubbio di trigonometria.
Devo ricalcolare il cono che fanno i led da 10°

[tunderace]

Ho rifatto i conti e non mi sbagliavo. con il trasmettitore a 3 metri e in linea con il ricevitore, la base del cono di luce è di poco più di 1 metro. a 140 km\h significa circa 39m\s. in 1,2 ms (tempo minimo per un pacchetto) la moto fa 5 cm. avendo 1m a disposizione significa che prendo 20 pacchetti validi.

[grandegiove]

Quindi abbiam fugato anche questo dubbio...

Riesci per caso a misurare se la prova che effettui col fendente rispetta le condizioni di utilizzo (il tempo in cui rx e tx si vedono è <= di 27 ms)? Mi sembra l'ultima cosa da fare per circoscrivere il problema.

[davidde]

Ho letto tutto ma non capisco una cosa, in pista a che distanza tra il trasmettitore e il ricevitore il sistema non riesce a riceverti? Con un angolo di 10° è vero che a 3m hai un diametro illuminato di poco più di un metro ma è anche vero che a 10m il diametro generato è superiore ai 3m. L' intensità luminosa cala notevolmente.

In sostanza a che distanza media tra ricevitore e trasmettitore deve funzionare il sistema?

Infine considera che in molti casi il numero minimo di cicli ogni burst non può scendere sotto a 10, pena il mancato funzionamento del sensore. Poi ad ogni treno di impulsi dev' essere associata una pausa di durata minima (indicata nel datasheet) altrimenti il ricevitore prende come disturbo il segnale che gli stai mandando e lo filtra.

Quando riuscirai a dirci i modelli di led e ricevitore che stai utilizzando sarà più facile aiutarti .