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emettitore / ricevitore IR

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 16 ago 2008, 9:59

Salve,
dovrei collegare l'emettitore led TSUS4300 con il ricevitore fototransistor TEFT4300 in configurazione di barriera.

Avrei bisogno di conoscere il dimensionamento dei componenti passivi per il loro funzionamento. Se fosse possibile inserire in trasmissione e ricezione un filtro passa banda o elimina banda anche solo di primo ordine.
Ho visto alcuni schemi che comprendono un NE555 per generare la frequenza di emettitore ed il ricevitore sul carico; è corretto?

Se fosse possibile sarebbe a me utile avere uno schema di una configurazione classica "emettitore/ricevitore fototransistor".
P.S. a che distanza massima possono stare mantenendo un corretto funzionamento? come distanza mi da lambda = 900 nm ma non so come ricavarmi la distanza massima di ricezione (forse 300/MHz ?).
Grazie del Vostro gentile aiuto.
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[2] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentedavidde » 16 ago 2008, 20:57

Ciao tenbears,

il valore che leggi di 900nm è la lunghezza d'onda del led emettitore, non credo sia possibile ricavare da questo dato la copertura massima. Per il circuito che chiedi devi fornire altri dati, precisamente la distanza trasmettitore-ricevitore di cui hai bisogno ed il tempo minimo di interruzione del fascio infrarosso soprattutto se questo dovesse essere breve, Infine indica il valore della tensione di alimentazione.

Non sono a casa e con il computer che sto usando non riesco ad aprire i file pdf come i datasheet dei tuoi componenti, appena rientro li guardo attentamente così posso darti una mano.

Se non sei obbligato ad utilizzare i componenti che hai citato potresti guardare questo topic relativo ad un problema simile al tuo. Il ricevitore utilizzato è un dispositivo integrato che opera "automaticamente" un filtraggio del segnale in ingresso.
Questa barriera offre buone prestazioni (nelle prove eravamo arrivati fino a 2,5 metri di copertura) ed è piuttosto semplice da realizzare ed anche economico. Tutti i componenti utilizzati li puoi trovare sul catalogo RS.

Fammi saperese ti può andare bene ugualmente oppure i dati sui quali approcciare lo studio dei nuovi circuiti. Nel caso tu preferisca studiare nuove soluzioni sappi che sarebbe indispensabile almeno un' oscilloscopio.

Ciao

David
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[3] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 16 ago 2008, 21:47

purtroppo ho a disposizione i componenti citati e vorrei creare una sorta di abilitazione di un segnale il quale abilita il funzionamento di un circuito. Una sorta di interruttore che innesca un circuito quando viene abilitato.
Ho provato ad inserire una resistenza da 10khom in serie all'emettitore led con alimentazione di 1,5V.
Al fototransistor (che è come un led ma nero) ricevente ho dato:
aliimentazione di 5V ---> resistenza ---> led verde ---> fototransistor (piedino + corto) ---> fototransistor (piedino + lungo) ---> massa
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[4] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 16 ago 2008, 22:04

dimenticavo... grazie della tua disponibilità
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[5] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentedavidde » 16 ago 2008, 22:24

Ok, rispondi alle domande che ti ho fatto nel post precedente che vediamo cosa si riesce a fare.
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[6] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 16 ago 2008, 22:44

La distanza diciamo che anche solo 1,5 metri potrebbe bastarmi ma se fossero 3 metri sarebbe l'ideale. Il tempo minimo di interruzione del fascio non saprei dirti se non che deve intercettare qualsiasi corpo oltrepassi il fascio luminoso. L'alimentazione potrebbe essere quella di una pila a 9V e in seguito adattare con partitori le varie tensioni da utilizzare per le polarizzazioni.
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[7] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 17 ago 2008, 0:03

potrebbe andare bene?
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[8] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 17 ago 2008, 13:10

eppure dovrebbe essere semplice, non capisco cosa sbaglio.
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e neanche così funziona....
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[9] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentedavidde » 17 ago 2008, 15:36

No tenbears,

mi spiace ma così il circuito non può proprio funzionare. Ci sono degli errori di collegamento tra i componenti ed inoltre per raggiungere coperture di due-tre metri il led emettitore deve essere pilotato attraverso un duty cycle ben calcolato.
In linea generale bisogna fare in modo che il led trasmettitore venga percorso da correnti piuttosto alte (nel tuo caso dell' ordine di circa 1A per tempi brevissimi) mentre il ricevitore deve essere opportunamente filtrato per evitare false commutazioni dell' uscita e sicuramente amplificato prima di inviare il segnale ricevuto all' opportuno integrato capace di interpretarlo.

Io ti aiuto più che volentieri però prima di procedere devo metterti in guardia che quello che vuoi realizzare è un automatismo piuttosto complicato e richiede oltre ad alcune conoscenze di base anche tanta pazienza per risolvere i problemi che inevitabilmente si presenteranno. Se vuoi farti un' idea del circuito finale dai un' occhiata a questo topic che realizza una barriera di copertura irrisoria (1mm) ma estremamente veloce ed affidabile. Sappi che molte delle problematiche sorte in questo topic non riguardano il tuo caso ma in linea di massima necessiterai di un circuito abbastanza complesso. Se non te la senti di affrontare uno studio così ampio potresti ricorrere ai Kit in scatola di montaggio, alcuni sono veramente efficaci e ti permettono coperture anche superiori ai 5 metri .

Fammi sapere quali sono le tue conclusioni, se decidi di procedere partiremo dal progetto del trasmettitore che normalmente è più semplice del ricevitore, altrimenti posso consigliarti alcuni kit abbastanza economici ma affidabilissimi.

Mettendo da parte queste considerazioni ti spiego perché i tuoi calcoli sono errati:

Trasmettitore:

per il calcolo della corrente che scorre nel led emettitore devi considerare anche la caduta di tensione introdotta dallo stesso led infrarosso, se guardi il datasheet sotto la voce FORWARD VOLTAGE trovi questo dato ovvero 1,5V circa.
La corrente quindi devi calcolarla come (5 - 1,5)/R , applicando questa formula al tuo schema risulta che la corrente è di 70mA, inoltre non puoi far lavorare il diodo sulla corrente massima che può sopportare, è buona norma scegliere sempre un valore almeno dimezzato rispetto a quello max, 50mA potrebbero andare bene , quindi R = (5-1,5)/0,05 = 70 Ohm .

Emettitore:

resistenza e diodo led vanno collegati al collettore del fototransistor, non all' emettitore che invece deve andare direttamente a massa. Inoltre ammesso che il fototransistor possa sopportare 100mA (non ho verificato ma direi che non ce la può fare) il diodo led sicuramente non reggerà una corrente così elevata, la resistenza in serie ad esso non dovrebbe quindi avere un valore inferiore ai 220 Ohm.

Anche eseguendo queste modifiche credo che il circuito non potrà comunque funzionare anzi stai attento a non aver già bruciato uno dei due componenti!

Ciao

David

P.S.

Hai a disposizione almeno un' oscilloscopio ?
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[10] Re: emettitore / ricevitore IR

Messaggioda Foto Utentepiero70 » 17 ago 2008, 20:09

Ciao davidde,
innanzi tutto ti ringrazio per la tua disponibilità e competenza; le osservazioni che mi hai fatto sono state oro colato per me, ho le basi scolastiche (ITIS) ma non pratiche. Il dimensionamento, come dici giustamente tu, va regolato per non stressare il componente o meglio per non cuocerlo sia nel TX che nel RX.
Posseggo un oscilloscopio (attualmente purtroppo ha dei problemi ma domani mi adopererò per farlo riparare), un frequenzimetro ed un generatore di segnali. Roba usata ma ho investito le mie ferie per acquistarle.

Veniamo a noi, la mia intenzione sarebbe quella di procedere (o perlomeno tentare) nel realizzare l'automatismo.
In pratica devo creare una sorta di barriera a infrarossi, adoperando filtri passa banda attivi per il Rx in modo tale che non si abbiano interferenza di linea (50Hz) o interferenza radio sul segnale proveniente dal TX.
Ovviamente migliore sarà il fliltro, più stretta sarà la banda in ricezione e più affidabile sarà il circuito.
Nel mio caso deve solo intercettare il passaggio di persone e funzionare come interruttore che abilita un circuito posto a valle.

Pensavo di partire con un NE555 che mi creasse la frequenza con la quale dovrebbe lavorare la barriera; il segnale in uscita dal NE555 inviarlo al TX.
La RX dovrebbe acquisire il segnale di TX attraverso un filtro passa banda e mantenere un contatto NA di un relè attraverso un amplificatore (BC547).
L'interruzione dell'onda elettromagnetica tra TX e RX (attraverso la rifrazione o riflessione) al passaggio di una persona mi dovrebbe far scattare il relè sul contatto NC abilitandomi il circuito posto a valle.

Non pretendo l'assoluta perfezione e l'infallibilità del circuito, ma la funzionalità a scopo istruttivo. Nulla toglie che in seguito non si possa perfezionare il progetto e renderlo molto più affidabile.
Ti chiedo cortesemente se puoi aiutarmi in questa impresa, per me molto importante anche a livello di crescita tecnica.
Ciao, tenbears.
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