Druckbare Version
Tja leider stellt sich heraus dass ein Schwertschlag die Lichtschranke mit einem SFH 300-3/4 nicht lange genug unterbricht um sauber zu schalten. Nur bei sehr langsamen Bewegungen ist erkennbar wie das System den Status wechselt.
Außerdem ist es relativ schwierig den Laser genau auf das Ziel (Sensor) einzurichten und vor allen bei zwei Sensoren die genau mittig getroffen werden.
Jemand eine Idee wie ich das besser machen könnte?
Mir sind diese Reflektoren eingefallen, die an vielen Kleidungsstücken, Schulranzen etc angebracht sind. Die reflektieren das Licht sehr gut in die Einfallsrichtung zurück, ohne daß eine genaue Ausrichtung erforderlich ist.
Vermutlich klappt das dann mit dem Laser nicht mehr wegen der Lichtstreuung. Ein ausgedienter Diaprojektor oder eine Reflektorlampe mit einer Sammellinse davor als Lichtquelle könnte hier Abhilfe schaffen.
Die Geschwindigkeit mit der ein Lichtempfänger reagiert hängt stark von der Schaltung ab, um die volle Geschwindigkeit des Fototransistors zu erreichen, muss man eine recht niederohmige Schaltung haben. Mit dem Laser sollte das Signal aber auch so schon recht stark sein. Wie sieht die Schaltung denn jetzt aus ? Eine Fotodiode ist deutlich schneller als ein Fototransistor, braucht aber eventuell trotz Laser eine Verstärkung.
Das Problem mit der Ausrichtung kann man etwas entschärfen, wenn man auf der Empfängerseite eine Linse (z.B. Lupe) vor dem Fototransistor hat. Dadurch wird die Empfängerfläche vergrößert, und die grobe Ausrichtung des Empfängers ist vermutlich nicht so schwer.
Der Vorschlag mit dem Reflektor geht auch mit einem Laser, nur kommt der Strahl dann zu genau wieder zurück und der Detektor müsste sehr dicht beim Sender sein, ggf. sogar mit Halbdurchlässigem Spiegel. Mit einem nicht so perfekten Reflektor geht viel von der Amplitude verloren - da könnte man dann gleich einen nicht so gebündelten Strahler (z.B. gut gebündelte IR LED) nehmen.
Das Schwert ist aus Nylon oder aus metall, je nach dem was wir verwenden. Beides unterbricht den Strahl wirklich sauber also würde ich sagen, dass es daran nicht liegt. Allerdings ist der Zeitraum in der, der Strahl unterbrochen ist sehr kurz und damit kommt mein Problem zum tragen. Im Moment hab ich eine Schaltung wie folgt:
Dem Widerstand ist noch eine LED mit 82Ohm Widerstand parallel geschaltet um zu sehen ob der Transistor schaltet oder nicht bzw. um überhaupt das Signal ausgerichtet zu bekommen. Anhand der Helligkeit der LED kann man auch sehen wie gut der Laser auf die LED trifft. Ich hab jetzt schon gelesen, dass man statt Transistor besser eine FotoDiode nimmt und die Verstärkung des Signals mit Operationsverstärkern realisiert. Klingt nach deutlich mehr Aufwand in der Schaltung aber wenns sein muss, dann muss es eben sein.Code:
o--R=82Ohm--LED-----o| |VCC---o--R=8,7k Ohm -------o--- Fototransistor----GND|µC
Zur Mechanik bzw. Strahlausrichtung: Die Idee mit der Lupe ist gut, muss ich mal testen ob mir das was bringt bzw. was für eine Lupe ich brauche. Außerdem wollte ich das Gestell verstärken so dass es nicht mehr ganz so eklig wackelt und schwingt. Im Moment braucht man es nur einmal schief anschauen und schon ist es nicht mehr ausgerichtet.
PS Wie kann man in dem Forum eigentlich vernünftig ASCI - Zeichnen?
Ohje, ich kann grad nicht wirklich nachvollziehen, wieso das so träge ist. Mit was für Geschwindigkeit haut ihr denn mit den Dingern????:)
Wie langsam ist "sehr langsam" ? ;) Kannst Du ungefähr die Geschwindigkeit angeben?Zitat:
Nur bei sehr langsamen Bewegungen ist erkennbar wie das System den Status wechselt.
Wie sind die beiden Lichtschranken zu einander positioniert?
Nachtrag: Ich habe eben deinen Fototransistor (Anstiegszeit 10µs) und die Fotodiode BPW 21 (Anstiegszeit 1,5µs) verglichen. Kosten aber auch das Doppelte.
Wenn du mit der Hand die Lichtschranke unterbrichst und wieder raus nimmst, würde ich sagen es ist sehr langsam. Wenn du einen "handkantenschlag" durch die Lichtschranke machst würde ich sagen es ist schnell. Bei einem Schwert ist es aber so, dass die Fläche (die Schneide) viel schmaler ist als die Hand (etwa zwei Finger breit) und durch den Hebelarm entsteht eine ziemlich hohe Geschwindigkeit (selbst eine Videokamera hat Probleme das sauber aufzulösen). Die Geschwindigkeit kann ich dir nicht sagen, deswegen will ich ja das Messgerät bauen.
Wir sind zwar nicht ganz so schnell wie die Japaner mit ihrem Kendo aber es geht in die Richtung.
Wenn es langsam geht, könnte man auch das Schwert (oder was weniger gefährliches) erst mal langsamer bewegen und dann messen wie schnell es etwa geht.
An sich ist die Schaltung schon recht niederohmig. Da sollte es also nicht so langsam sein, sondern schon etwa in der Nähe der 10 µs aus dem Datenblatt gehen.
Ein Grund dafür das die Schaltung langsamer als erwartet ist, könnte sein das der Fototransistor bis in die Sättigung geht - das heißt es kommt zu viel Intensität an, oder der Widerstand ist immer noch zu hochohmig. Damit der Fototransistor schnell ist sollte die Spannung nicht wesentlich unter 1 V gehen.
Je nach Stärke des Lasers müsste man auch den Strahl noch etwas abschwächen damit man unter dem Limits für den Strom und die Verlustleistung bleibt. Oder halt doch zu einer Fotodiode wechseln, ggf. geht es sogar ohne Verstärkung.
Hanno, da kann doch was nicht stimmen. Du kennst ja meinen Chroni. Die Reballs (Gummibälle) haben einen 0,68Inch (ca. 1,7cm) Durchmesser und flutschen mit einer getesteten Geschwindigkeit von 214 FPS was ca. 50 m/s entspricht.
Als Kollektorwiderstände habe ich übrigens 10k genommen und habe dann eine saubere "1" und "0" am Eingang des µC. Ich weiß zwar nicht wie die Flanken aussehen, da ich kein Oszi besitze aber die INT-Eingenge erkennen es ohne Probleme.
Wenn die Spannung nicht weit genug fällt fürchte ich immer, dass der µC das Signal nimmer erkennt bzw. keinen eindeutigen Flankenwechsel hat.
Was die Indensität angeht, hab ich natürlich keine Möglichkeiten das genau zu messen. Ich hab ja schon Schwierigkeiten den Stahl sauber auf den Transistor auszurichten und seh es nur an der Intensität der LED wie gut ich das "Ziel" treffe.
@5Volt-Junki nur bei dir fliegen die Bälle sehr nah an der Sensorik vorbei. Ich hab zwischen Laser und Empfänger 2m Abstand.
Ich hab noch ein paar Fotodioden rumliegen und auch noch einen klassischen Lichtsensor auf Widerstandsbasis vielleicht muss ich es damit mal ausprobieren.
@Besserwessi die Schwerter sind ungefährlich, weil nicht geschliffen und mit extra breiter Schlagkante und nach 6 Jahren Training würde ich auch behaupten, dass ich damit umgehen kann.
Mag sein dass die Bälle sehr nah an den Sensoren fliegen aber es geht ja nur darum dass der Laserstrahl unterbrochen wird. Dein Laser ist ja auch stärker als die roten LEDs die ich verbaut habe. Mit dem LDR kannst Du es auch versuchen aber nur mit HIGH und LOW Pegel arbeiten. ADC verlangsamt das ganze noch mehr. Versuch mal bei dem Fototransistor/Diode den Widerstand zu vergrößern. Es wird auch die Lebensdauer des Transistors verlängern :)