Schnelle 180° IR-Stoßstange mit Winkel und grober Entfernung

[sigo]

Manfred,

ich habe mich heute ein wenig dem AGC gewidnet.

Problem:
Der erwartete Effekt bliebt (fast) völlig aus, da der AGC immer auf heruntergeregelter Verstärkung arbeitet. Dabei ist es fast egal, ob die LED etwas stärker leuchtet oder nicht.

Wenn ich allerdings die LED so weit herunter regel, das sie soeben noch minimal das Startbit erzeugt, erhöht sich die Reichweite erheblich. Was ja zu erwarten war. Jetzt kann z.B. schon bei kleiner Sendeleistung der übrigen LEDs eine sehr hohe Reichweite erzielt werden (10-20x höher als bei abgeregeltem AGC).

Dabei tritt nun ein Problem auf:

Sobald nun ein Echo empfangen wird, ist diese in der Regel (viel) stärker als das Triggersignal von LED9.

Das führt dazu, dass der AGC dann runterregelt und damit das schwache Startbit nicht mehr erkannt wird. Dann wird z.B. das Nutzsignal als Startbit interpretiert und falsche Winkel gemessen.
...

Ich muss also nun die Schaltung oder Software dahingehen ändern, dass das Startbit direkt per Hardware (oder Software) ohne IR-Strecke gegeben wird. Dadurch kommt der Trigger immer. Das Problem der Abregelung lässt sich so aber nicht lösen.

Die Versuche haber aber jetzt schon gezeigt, dass die Methode Abregelung des AGC sich voll bewährt und der TSOP so 1. eine stabile definierte Empfindlichkeitsschwelle hat, wenn sie leider auch so nicht variabel ist. Das Pulsieren des AGC war bei vielen Schaltungen, über die im Web und auch hier berichtet wurde, ein Problem, das sich so umschiffen lässt.

Evtl. werde ich noch eine andere Software schreiben, bei der die Bits einzeln angesprochen und ausgewertet werden, also ohne UART. Ist aber aufwändiger - jedenfalls für mich.

Sigo

[Manf]

1. Der AGC wird ausgetrickst, indem er regelmäßig von einer gesonderten IR-Diode mit einstellbarem Pegel (PWM und Trimmer) angeblitzt wird, sodass der recht träge reagierende AGC sich auf einem einstellbaren Level einpegelt. So kann man die Empfindlichkeit einstellen.
Zusätzlich lässt sich ebenfalls mittels PWM der Strom durch die Sendedioden einstellen.

Das funktioniert wie jetzt berichtet vor allem bei gleicher Leistung von Startbit und weiterem Bit solange das Startbit etwa mindestens so stark ist wie das weitere Bit.

Wie ist das dann bei einer ersten Messung in unbekannter Umgebung?
Man geht mit dem Startbit von voller Leistung schrittweise abwärts und prüft ab welchem Pegel die weiteren Bits auch ein Echo bringen?

Du machst es erst einmal beim Einlesen möglichst einfach indem Du zeichenweise einliest und davon ausgehst, dass das Startbit durchkommt.

Nun muss man aber wohl die Bits im Zeitbezug analysieren oder man braucht eine neue Idee für die Auswertung von ganzen Zeichen.

Hast Du schon eine Idee wie es Zeichenweise gehen kann? (Die Flexibilität bei der bitweisen Analyse wird sicher noch ein paar Möglichkeiten eröffnen.)
Manfred

[sigo]

Hast Du schon eine Idee wie es Zeichenweise gehen kann? (Die Flexibilität bei der bitweisen Analyse wird sicher noch ein paar Möglichkeiten eröffnen.)
Manfred

Ja, mein aktueller Favorit ist:

Die Verzögerung des TSOP nutzen und mir das Bit einfach in Assembler ansehen, wenn ich aufhöre zu senden. Die Verzögerung beträgt minimal 5µs oder so, die Rise-Time 1,2µs. Das reicht, um ein Bit zu lesen.

OK, das ist ja nicht so schwer. Mal sehn was rauskommt.

Sigo

[Roberto]

Hallo

Könnte man den Empfänger nicht einfach mit einem einfachen IR-Empfänger machen der einfach nur das Hochfrequente Signal vom AVR durchlässt. (wegen Falschlicht)
Vielleicht diesen Empfänger dann zum Abschwächen machen.?
l.G. Roberto

[sigo]

Der TSOP nimmt einem ja ne Menge Arbeit ab.
Er bietet eine hohe Verstärkung und die Demodulation ja gleich an.
Ich verstehe deine Frage nicht ganz.

Warum einen diskreten IR-Verstärker aufbauen, und das alles selber machen?

Sigo

Fortschritte:
Inzwischen habe ich noch einige Änderungen gemacht und eine 2. Platine bestückt. Diese habe ich mit der alternativen Bestückung für 90° Fächer bei einem TSOP7000 bestückt, was Segmente von ca. 6,7° erlaubt.
Diese Platine habe ich minimal bestückt mit nur 2 Transistoren statt 11.
Aber irgendwas funzt hier noch nicht. Morgen mal suchen.

Sigo

[Roberto]

Hallo Sigo

Er bietet eine hohe Verstärkung und die Demodulation ja gleich an.
Ich verstehe deine Frage nicht ganz.

War nur so eine Idee wegen dem AGC
Vielleicht gibt es andere Empfänger mit einstellbarem AGC ?

l.G. Roberto

[Manf]

Diese Platine habe ich minimal bestückt mit nur 2 Transistoren statt 11.

Sind dann die LED Ströme kleiner, reichen die Ströme der Controllerausgänge dafür?
Manfred

[sigo]

Hallo Manfred,

ich habe aktuelle ein kleines Problem mit der neuen Hardware. (Suche noch nach dem Fehler) aber prinzipiell funktioniert es schon und zwar ziemlich gut, bei Spitzenströmen bis ca. 40mA.
Da alle Ports abwechselnd betrieben werden und auch nur sehr sehr kurz (ca. 23 x 220ns innerhalb von 500µs. Und das nur alle ca. 2-10ms....
Ist die Belastung kein Thema.
+/- 1,5m und mehr sind so nicht drin, aber 30-40cm Radius wohl schon, da ich hier ja auch 10° LEDs verwende, statt 25°.

Ich muss jetzt erstmal den Fehler suchen, dann mache ich ein Diagramm. Da der 90°-Sensor mit nur 1 TSOP arbeitet, wird die Charakteristik hier in etwa der des TSOP entsprechen. Also eine 90°-Keule.

Sigo

[sigo]

OK, der Fehler ist raus, ein kleiner Schluss zwischen 2 Leiterbahnen, der mir beim Durchmessen entgegangen war.

Die 90°-Platine kommt auf ca. 60cm@ 0° bzw. ca. 40cm @*/-45° bei weißem A4 Blatt.

Meine Hand wird ca. auf 40cm @0° erkannt bzw, ca. 25cm @45°

Ein Pelikian Stabilo Filzer auf ca. 20cm nach vorn und ca. 15cm@45°.

Der ATtiny liefert dabei ca. 20mA peak pro Portpin. Also durchaus im Rahmen seiner Spezifikation. Man könnte das sicher noch weiter ausreizen.

Die Platine ist so ausgeführt, dass man wahlweise 90° oder 180° mit jeweils 7 IR-LEDs bestücken kann.

MIr fehlen leider 2 IR-LEDs daher habe ich noch kein Video gemacht. Die 2 fehlenden LEDs habe ich aktuell noch durch LD274 ersetzt, die aber bei weitem nicht die Performance haben, da sie für diese Anwendung zu langsam sind.

Sigo

[oberallgeier]

Hallo sigo,

heute bitte ne Frage an Dich.

Aus Deinem ersten Posting:

... Der TSOP-7000 arbeitet mit einer Trägerfrequenz von 455kHZ ... Es muss also alles recht fix gehn... Trägerfrequenz ... Puls-Pausenverhältnis von 4:28.

Nun spiele ich manchmal ein bisschen mit der Kombination SFH5110/SFH415 und versuche die Entfernung durch unterschiedlich langes Pulsen (chirpen?) in den bursts zu messen. Das hatte u.a. schon waste und Sternthaler vorgemacht. Weil das iterative Bestimmen der Entfernung mit dieser Ausrüstung doch etwas zeitaufwendig ist - der 5110 will rund 36 kHz, hatte ich mal kurz überlegt dafür (D)eine TSOP-Technik zu nehmen. In der Dokumentation vom TSOP7000 steht aber, dass der nach einem burst aus - schlag mich nicht - 10 bis 20 Pulsen, gern eine etwa ebensolange Pause will. Geht das wirklich NUR mit der Pause? Denn damit wäre natürlich der Geschwindigkeitsgewinn nur noch halb so groß oder sogar weniger.

Danke schon mal für die Anwort.