Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Licznik zbliżeń na DM7493A.

04 Paź 2013 23:50 1917 10
  • Poziom 9  
    Witam, jako że jest to mój pierwszy projekt z elektroniki proszę o wyrozumiałość :). Idea jest taka, że układ ma zliczać ilość zbliżeń zwierzęcia, osoby lub jakiegokolwiek przedmiotu do miejsca, w którym będzie się znajdował. Rolę detektora pełni fototranzystor L-51ROPT1D1 aktywowany promieniowaniem podczerwonym (940nm) pochodzącym z 4 diod IR. Tutaj niestety pojawiają się moje wątpliwości, nie wiem czy promieniowanie z 4 diod będzie wystarczające i jaką odległość zbliżenia będę w stanie uzyskać. Planuję przetestować to na płytce stykowej przed lutowaniem układu. Jest to mój pierwszy układ i zapewne posiada mnóstwo błędów, więc prosiłbym bardziej doświadczonych kolegów o wytknięci mi ich wraz z uzasadnieniem dlaczego coś jest źle :).

    Licznik zbliżeń na DM7493A.



    Edytuj
  • Poziom 43  
    Wygląda, że w punkcie skrzyżowania przewodów pod C1 brak połączenia, równolegle do C2 warto by dodać kondensator ceramiczny 100nF - poprawi stabilność zasilania dla prądów impulsowych, jakie może generować 7493 podczas zmiany stanu.

    Czułość powinna zależeć od R5 niestety wejście układu TTL wymaga sporego prądu i to on zadecyduje o (niezbyt dużej) czułości.

    Jest wiele sposobów żeby to poprawić, najprostsze dodać na wejściu komparator albo choćby tranzystor wtedy można zwiększać R5 i czułość się zwiększy.

    Jednak lepiej było by na wejściu dać komparator z histerezą, żeby licznik nie zliczył kilku impulsów kiedy coś będzie się zbliżać powoli i spowoduje że napięcie na wejściu licznika będzie przez dłuższy czas oscylować blisko progu przełączania.

    Kolejny problem to światło zewnętrzne, będzie utrudniać zwiększanie zasięgu, najprościej usuwać osłaniając detektor i stosując filtry optyczne na IR.

    Bardziej zaawansowane metody odróżniania sygnału użytecznego "zakłóceń" to modulacja sygnałem zmiennym, wtedy zasięg może być rzędu kilku(nastu) metrów.
  • Poziom 9  
    Ok chyba wiem o co chodzi, spróbuję rozwiązania z tranzystorem mam jednak pytanko. W datasheecie jest napisane, że Low Level Input Current wynosi -3,2 mA to znaczy, że część układu której brakuje ( tranzystor lub komparator) musi bez problemu przepuszczać taki prąd?? Dodatkowo nie mogę rozszyfrować jednej rzeczy a dokładnie Input Clamp Voltage, które wynosi -1,5 V dla Input Current - 12 mA, nie mam zielonego pojęcia o co z tym chodzi.
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Ok chyba wiem o co chodzi, spróbuję rozwiązania z tranzystorem...
    Tranzystor PNP (BC557) emiter do wejścia licznika, kolektor do masy baza do dzielnika (R5 i fototranzystor), R5 możesz zastąpić potencjometrem albo przewidzieć miejsce na łatwą wymianę rezystorów, do regulacji progu zadziałania.

    Cytat:
    ...mam jednak pytanko. W datasheecie jest napisane, że Low Level Input Current wynosi -3,2 mA to znaczy, że część układu której brakuje ( tranzystor lub komparator) musi bez problemu przepuszczać taki prąd??
    Tak, w przypadku układu który narysowałeś fototranzystor musiał by tyle "pociągnąć" co wymagało by sporej ilości światła, dla komparatora (np LM393), albo jakiegokolwiek tranzystora małej mocy 3,2mA to niewiele.
    Cytat:


    Dodatkowo nie mogę rozszyfrować jednej rzeczy a dokładnie Input Clamp Voltage, które wynosi -1,5 V dla Input Current - 12 mA, nie mam zielonego pojęcia o co z tym chodzi.
    Tu nie ważne, dotyczy sytuacji awaryjnych, kiedy napięcie wejściowe wykracza poza zakres zasilania (nie należy do czegoś takiego dopuszczać, ale jakby się zdarzyło, to masz podane parametry wejścia).
  • Poziom 9  
    Cytat:
    Tranzystor PNP (BC557) emiter do wejścia licznika, kolektor do masy baza do dzielnika (R5 i fototranzystor), R5 możesz zastąpić potencjometrem albo przewidzieć miejsce na łatwą wymianę rezystorów, do regulacji progu zadziałania.


    Nie bardzo rozumiem na jakiej zasadzie mam teraz oszacować potencjał na wejściu licznika (emiterze) w przypadku braku oświetlenia Ubc 5V, w przypadku oświetlenia Ubc zaczyna spadać ale co się wtedy dzieje na emiterze ??
  • Poziom 43  
    Cytat:
    Nie bardzo rozumiem na jakiej zasadzie mam teraz oszacować potencjał na wejściu licznika (emiterze) w przypadku braku oświetlenia Ubc 5V, w przypadku oświetlenia Ubc zaczyna spadać ale co się wtedy dzieje na emiterze ??

    To zwykły wtórnik emiterowy, którego obciążeniem są obwody wewnętrzne bramki dlatego nie potrzeba żadnych dodatkowych elementów, to układ który zmniejszy prąd wejściowy bramki β* krotnie, spadek napięcia Ube spowoduje że na emiterze będzie o 0,6V więcej niż na bazie, a więc i próg przełączania bramki przesunie się w dół na ok 0,6V. Nie jest to eleganckie rozwiązanie, ale jest najprostsze i najbardziej skuteczne jeśli chodzi o zmniejszenie prądu wejściowego.

    * β - wzmocnienie tranzystora.
  • Poziom 9  
    Poczytałem trochę o wtórniku emiterowym na portalu EdW i nadal nie rozumiem ;/. Założenie w artykule było takie, że złącze baza emiter polaryzujemy w kierunku przewodzenia, a w moim przypadku jeżeli podłącze tranzystor PNP tak jak wcześniej napisałeś i potraktuję złącze BE jak diodę to spolaryzuje ją w kierunku zaporowym i wydaje mi się, że 5V odłoży się właśnie na tym złączu a na wejściu licznika będę miał stan niski, mimo braku oświetlenia fototranzystora??
  • Poziom 9  
    Zmontowałem układ i faktycznie jest problem ze światłem widzialnym, wbrew pozorom fototranzystor jest na nie bardzo czuły. Problem polega na tym, że nie mogę w sklepach znaleźć jakiś małych filtrów podczerwieni, orientuje się może któryś z użytkowników jak ten problem można rozwiązać ??
  • Poziom 43  
    Jeśli na dzielniku będzie mniej niż 3,6V to złącze B-E będzie spolaryzowane w kierunku przewodzenia i wtórnik będzie działać, jeśli na dzielniku będzie wyższe napięcie to złącze B-E nie będzie płynąć prąd ale to jest powyżej progu przełączania wiec nijak na działanie układu nie wpłynie.

    Poszukaj schematu bramki NAND TTL bez tego nie jest możliwe zrozumienie jak działa ten wtórnik, tak samo podłączony tranzystor do bramki CMOS nie zadziała.

    Światło "zakłócające" zazwyczaj pada z góry, czasem odbite z dołu, jeśli wiązka podczerwieni z twojego urządzenia będzie w poziomie, znaczną część "zakłócającego" światła można usunąć budując osłonę na fototranzystor.
    Najprościej - długa, nieprzezroczysta, czarna i matowa od wewnątrz rura, fototranzystor będzie "widział" to co w osi rury, a światło padające pod kątem będzie mocno pochłaniane.

    Druga możliwość to stosowana we wszystkich urządzeniach fabrycznych modulacja, LED IR "miga" z częstotliwością rzędu kHz, z fototranzystora wzmacniamy tylko sygnały zmienne, czyli tylko to co powstało z odbitego światła LED'a IR.
  • Poziom 9  
    W przypadku zastosowania modulacji musiałbym kupić gotowy odbiornik ?? Spróbowałbym go sam stworzyć ale składa on się z detektora, wzmacniacza, filtra i demodulatora a nie jestem zorientowany czy ciężko jest samemu stworzyć taki układ.
  • Poziom 43  
    Kupić gotowy odbiornik, taki jak do pilotów, to najprostsze i najtańsze rozwiązanie niestety ma on swoje wady wymaga drugiej modulacji niższą częstotliwością i ma bardzo duże, zmienne wzmocnienie (czułość może być trudno kontrolować), nie używałem go w takim zastosowaniu, więc więcej nie pomogę, ale można znaleźć opisy takich układów w sieci.

    Cytat:
    Spróbowałbym go sam stworzyć ale składa on się z detektora, wzmacniacza, filtra i demodulatora a nie jestem zorientowany czy ciężko jest samemu stworzyć taki układ.
    W najprostszym przypadku za filtr może robić kondensator który nie przepuści prądu stałego, dalej wzmacniacz, a po nim detektor choćby na jednej diodzie i kondensatorze, dalej komparator.

    Były kity AVT, urządzenia zbudowanego wg pierwszej jak i drugiej koncepcji

    EDIT
    AVT1089
    Licznik zbliżeń na DM7493A.

    AVT 2178 cz1 PDF

    Jeszcze są AVT 100 i AVT2044 - chyba najprostszy