logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Chronograf od podstaw na Atmega

cierpliwosci123 01 Paź 2016 17:44 6294 27
REKLAMA
  • #1 15966124
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Cześć forumowicze, ;)
    jako, że jestem strzelcem wiatrówkowym chciałbym zbudować tzw. chronograf. Jest to urządzenie do mierzenia prędkości wystrzelonego pocisku. Założenia: tanio, efektywnie i samemu przede wszystkim. Urządzenie będzie opierało się na Atmedze8a, 2 nadajnikach sygnału optycznego, 2 odbiornikach. Przelatujący śrut przecinałby wiązki światła, które to przecięcie zostanie odebrane przez odbiornik i wysłane do mikrokontrolera. Na podstawie różnicy czasu obu przecięć obliczymy już prędkość pocisku. Można by rzec: prościzna. Jednak jak to już zazwyczaj bywa przy budowaniu czegoś po raz pierwszy, już na fazie zamysłu pojawiają się pytania/problemy. Na swoje postanowiłem znaleźć odpowiedzi tutaj.
    1. Nadajnikami najpewniej będą diody IR, zaś kwestia odbiornika nie jest już tak oczywista. Do wyboru fotodioda bądź fototranzystor. Jednak nie mam doświadczenia w tej materii. Fotodioda jest o rząd wielkości szybsza, co może mieć znaczenie przy b. krótkim czasie przecięcia wiązki. Wykonałem bardzo wstępny obwód odbiornika.

    Chronograf od podstaw na Atmega



    Edytuj
    Ma to prawo działać prawidłowo?
    Ponadto jeśli chodzi o fototranzystor to były już wykonywane chronografy z jego użyciem. Chociażby bardzo znane chrono radecka. Niestety mam pewien problem ze zrozumieniem zasady działania wzmacniacza sygnału tegoż chrona, a nie chciałbym czegoś powielać bezmyślnie. Prezentuje się on następująco:
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Szczerze to kompletnie nie rozumiem jak ów wzmacniacz działa? Pomógłby ktoś?
  • REKLAMA
  • #2 15967409
    And!
    Admin grupy Projektowanie
    Posty: 9061
    Pomógł: 175
    Ocena: 784
    Faktycznie największy problem będzie z samymi czujnikami i ich konstrukcją mechaniczną, dalej to już tylko uruchomienie licznika, zatrzymanie licznika, obliczenie i wyświetlenie wartości.
    Tutaj pomysł na wykorzystanie rury PCV:
    http://www.instructables.com/id/PaintballBallistic-Chronograph/
    autor wykorzystał odbiorniki TSOP4838 ale na początek można rozpocząć eksperymenty ze zwykłą fotodiodą lub fototranzystorem. Fotodioda można wykorzystać w układzie jako źródło prądowe, natomiast fototranzystor jako tranzystor sterujący prądem kolektora w zależności od oświetlenia.

    Pomysł na wykorzystanie oświetlenia naturalnego:
    http://electronicdesign.com/displays/measure-projectile-velocity-optically-ohmmeter
    schemat
  • #3 15968525
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Ten z wykorzystaniem rury jest bardzo fajny, tylko problem byłby z zamontowaniem tego na lufie (a jako, że strzelam z kilku wiatrówek o różnych zakończeniach lufy problem ten narasta). Oczywiście można by przykładać takie chrono na czas strzału, ale jako że strzelam z karabinków nie byłoby to wygodne. Poza tym raczej myślałem o chronie, które można położyć na dowolnej powierzchni i dopiero przez nie strzelić. Coś właśnie jak kolega radecek zbudował w oparciu o "bramki"
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Kolejną kwestią jest to że w chronie z rury PCV mamy jeden nadajnik jeden odbiornik, a sama rura osiuje nam strzał, tak że przechodzi on dokładnie pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. Jako zdecydowałem, że buduję chrono o konstrukcji bramkowej, aby powiększyć obszar pomiaru należałoby zastosować kilka nadajników. Ponadto mam pytanie czy dobrze rozumuję temat. Rozumiem, że w przypadku zastosowania kilku nadajników można wyodrębnić obszary czułości jako na obrazku poniżej (im ciemniejszy kolor tym pewniejszy pomiar).
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Oczywiście, przejścia między danymi obszarami są płynniejsze. Domyślam się, że po przejściu pocisku przez najjaśniejszy obszar sygnał będzie b.słaby. Dlatego zwracam się do Was ponownie o pomoc w zbudowaniu zespołu odbiornik/wzmacniacz i dalej szukam odpowiedzi na pytania zawarte w pierwszym poście.
    EDIT: Jeśli chodzi o chronograf oparty o promieniowanie naturalne to wydaje się bardziej skomplikowany przez to droższy choć samo pomysł ciekawy :)
  • REKLAMA
  • #4 15973992
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Cześć forumowicze, :)
    przymierzam się do zbudowania chronografu - czyli urządzenia do mierzenia prędkości pocisku (w moim wypadku wystrzelonego z wiatrówki). Jednak w początkowej fazie rozmyślania nad projektem pojawiło się kilka wątpliwości. Swoje chrono chciałbym oprzeć o projekt radecka.
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Początkowo chciałem zbudować coś samemu (a właściwie tylko wzmacniacz dla odbiornika, bo chyba tylko w tym miejscu można wykazać się indywidualizmem, reszta jest dość oczywista), jako że nie chciałem bezmyślnie kopiować układu. Stworzyłem nawet ku temu temat na forum projektowania https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3254698.html
    Jednak jako, że nie doczekałem się zbyt wielu odpowiedzi a w międzyczasie nie wymyśliłem nic samemu postanowiłem po prostu odtworzyć projekt radecka (chyba, że ktoś odpowie na moje pytania w powyższym temacie).
    Po tak długim wstępie dochodzę do sedna. Niestety fototranzystor, który zastosował radecek Link jest dostępny tylko wysyłkowo, a mam możliwość posiadania takiego Link odbiornika od ręki, pytam się Was forumowicze, czy będzie on godnym zastępcą. Patrząc na jego parametry posiada on następujące zalety w stosunku do oryginalnego:
    -szybszy czas reakcji (2us vs 4,8us),
    -szerszy kąt czułości (30° vs 12°),
    -filtr światła dziennego.
    Tak to wygląda okiem laika. Czy dobrze uznałem te parametry za plusy? Czy są jakieś istotne parametry na które nie zwróciłem uwagi? Z góry dziękuję za wszystkie odpowiedzi :D
  • #5 15974067
    viayner
    Poziom 43  
    Posty: 10638
    Pomógł: 1563
    Ocena: 2053
    Witam,
    ja bym tu zaczal od prostych obliczen, znasz rozmiary pocisku i przewidywana predkosc, wybierz najgorsze z mozliwych i policz jakiej dlugosci bedzie impuls (czas przesloniecia fotoelementu) i czy ten fotoelement w ogole zareaguje na tak krotki impuls. Szykalbym elementow o co najmniej 10krotnie szybszych niz czas przesloniecia.
    Pozdrawiam
  • #6 15974272
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Posty: 22737
    Pomógł: 4199
    Ocena: 6128
    Cytat:
    Wykonałem bardzo wstępny obwód odbiornika.
    Zrobiłeś wtórnik emiterowy, jeśli zmiana napięcia na R2 będzie duza (prawie całkowite zasłonięcie wiązki) to układ zadziała i to jest główna wada - brak wzmocnienia napięciowego.

    Cytat:
    Jako zdecydowałem, że buduję chrono o konstrukcji bramkowej, aby powiększyć obszar pomiaru należałoby zastosować kilka nadajników.
    I kilka odbiorników, żeby utworzyć równoległe wiązki.

    Cytat:
    Ponadto mam pytanie czy dobrze rozumuję temat. Rozumiem, że w przypadku zastosowania kilku nadajników można wyodrębnić obszary czułości jako na obrazku poniżej (im ciemniejszy kolor tym pewniejszy pomiar)

    Prosty układ elektroniczny da ci stały próg zadziałania, jak go ustawisz w tak skomplikowanej sytuacji, i jak to wpłynie na miejsce w którym pocisk zostanie wykryty (uwaga na błedy pomiaru)

    Cytat:
    Do wyboru fotodioda bądź fototranzystor. Jednak nie mam doświadczenia w tej materii. Fotodioda jest o rząd wielkości szybsza, co może mieć znaczenie przy b. krótkim czasie przecięcia wiązki.
    Fotodioda jest szybsza, ale daje słabszy sygnał - więc wymaga lepszej elektroniki.

    Cytat:
    Szczerze to kompletnie nie rozumiem jak ów wzmacniacz działa? Pomógłby ktoś?
    Q5 pracuje w układzie wspólnego emitera dając wzmocnienie prądowe i napięciowe, ponieważ wzmocnienie pradowe pojednynczego tranzystora jest ograniczone autor poprzedził go wtórnikiem emiterowym Q3.
    Opornik R16 daje sprzężenie zwrotne napięciowo-równoległe, przez co układ staje sie wzmacniaczem transimpedancyjnym o wzmocnieniu zależnym od tego rezystora.
    Diody D7 i D9 wraz z napięciami przewodzenia złącz B-E ustalają spoczynkowe napięcie na kolektorze T5 ok 2,6V - czyli powyżej progu przełączania w uC, dzięki czemu procesor może wykryć opadające zbocze na wyjściu wzmacniacza.
    C18 bocznikuje diody dla sygnałów zmiennych.

    Projektowanie takiego układu trzeba zacząć od sprawdzenia jakie prądy daje fotoodbiornik odsłonięty i zasłonięty przez pocisk, to pozwoli określić niezbędną czułość układu. Chcemy wykryć pocisk w określonym powtarzalnym połozeniu, czułość nie może być za mała, ale nie może być za duza, żeby układ reagował na przecięcie wiązki a nie np cień na ściance bramki.
  • #7 15974763
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Ten "nowy" ma filtr - pytanie, czym to oświetlasz, czy długość fali źródła światła (to chyba są jakieś LED-y) mieści się w przedziale przepuszczania filtru. Filtr, jeśli przepuszcza to, co trzeba, a pochłania to, co zakłóca, jest użyteczny - mniej będzie przeszkadzać "obce" światło. Poza tym "nowy" ma większą czułość i jest szybszy - to też jest korzystne. Pytanie, co z kątem widzenia - może szerszy będzie przeszkadzał, może trzeba będzie użyć soczewek (i to, jak znajdziesz soczewki przepuszczające odpowiedni zakres, może znacznie poprawić czułość), albo przynajmniej zrobić lepsze osłony.
  • #8 15975004
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Powiedzmy, że pocisk ma szybkość 200m/s i długość 0.5cm - zasłoni na 0.5cm/(200m/s) = 25us. Szybkie fototranzystory mają czasy przełączania kilka us, spokojnie zdążą.

    Można rozważyć użycie wiązki lasera i luster, żeby wiązka "kontrolowała" wiele miejsc - światło przeleci 30m w 0.1us, więc wkład do błędu pomiaru czasu ~2ms nie będzie duży.

    Może układ powinien być czuły na szybkie zmiany - można np. szeregowo z opornikiem zasilającym fototranzystor włączyć dławik... ale przydałoby się, żeby miał indukcyjność ze 100mH i pojemność do 10pF, to jest niewykonalne. Pozostaje wzmacniacz RC o odpowiednim paśmie przenoszenia - np. od 1kHz do 100kHz... No, może jeszcze układ tranzystorowy symulujący dławik.

    Ile czasu trwa przetwarzanie sygnału przez ADC ATmegi? Czy ATmega nadąży z analizą przy odczycie np. co 5us? Jeśli nie, to górna granica pasma wzmacniacza powinna być niżej.
  • #9 15975682
    And!
    Admin grupy Projektowanie
    Posty: 9061
    Pomógł: 175
    Ocena: 784
    Byłoby dobrze aby układ detekcji przecięcia wiązki formował impuls cyfrowy. Wtedy impuls wyzwoli przerwanie startujące licznik, następny impuls zatrzyma licznik. Taki sposób pozwoli na brak konieczności korzystania z wbudowanego, dość wolnego ADC.
  • #10 15978037
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    @viayner jak najbardziej parametr czas narastania dla obu fototranzystorów pozwala na użycie ich w chronie, co pokazał chociażby kolega radecek. Choć sam nie wiem jak wielka różnica byłaby w działaniu urządzeń opartych na tych fototranzystorach.
    @_jta_ ależ oczywiście, że tak :) Jakże wielkim grzechem byłoby nieskorzystanie z filtra. Będzie oświetlany podczerwienią o dł. fali 940nm, czyli idelanie wpasowującej się w filtr. Największą niewiadomą jest właśnie ten kąt połowicznej czułości. Tak na zdrowy rozum to im większy kąt, tym większe pole czułości, ale jak będzie w praktyce, któż to wie... Aha, a jak powinno być z osłoną odbiornika? Tzn obudować odbiornik od góry i zrobić szczelinę na światło nadajnika? Wydaje się to dość oczywiste, ale utwierdźcie mnie, proszę, w tym przekonaniu ;)
    A jak wyglądałaby sprawa z kompatybilnością tego obwodu do nowego fototranzystora? Trzeba by zmieniać jakieś parametry?
  • REKLAMA
  • #11 15978060
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Cytat:
    Zrobiłeś wtórnik emiterowy, jeśli zmiana napięcia na R2 będzie duza (prawie całkowite zasłonięcie wiązki) to układ zadziała i to jest główna wada - brak wzmocnienia napięciowego.

    Czyli hipotetycznie miałoby prawo działać?
    Cytat:
    I kilka odbiorników, żeby utworzyć równoległe wiązki.

    Wszystkie niezależne od siebie, czy może sygnał z wszystkich trzech byłby w jakiś sposób sumowany? W takim wypadku to naprawdę nic bym nie wskórał jeśli chodzi o obwód elektryczny. To jeszcze bardzie przekracza moją wiedzę/doświadczenie/umiejętności :/
    Dziękuję ponadto koledze za wytłumaczenie zasady działania, jednak (póki co - mam nadzieję) nadal nie rozumiem, ale postaram się wrócić do Twoich tłumaczeń jak moja wiedza się powiększy.
    @_jta_ czas konwersji dla Atmegi8 to 13-260µs.
    @And!! I tego chciałbym się trzymać ;)
  • #12 15978602
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Sprawa kompatybilności obwodu. Można - jeśli zależy ci na szybkości - pomyśleć o: (1) takim montażu, żeby minimalizować pojemności między kolektorem fototranzystora, a otoczeniem (krótkie połączenie, a jak coś ma być blisko tego kolektora, to niech to będzie coś połączonego z emiterem T3, albo T4, zależnie od tego, który to transoptor); (2) użyciu tranzystorów T3 i T4 o małej pojemności kolektor-baza, albo zmianie układu na taki, w którym ona będzie miała mniejszy wpływ. O ile dobrze pamiętam, ten nowy fototranzystor jest szybszy w dużym stopniu przez to, że ma mniejszą pojemność wyjściową, i możesz stracić tę większą szybkość na skutek pojemności w układzie. Typowa pojemność kolektor-baza tranzystora małej mocy przy napięciu 10V to około 2.5pF, to jest znacznie mniej, niż pojemność wyjściowa transoptora, czy typowe pojemności montażowe. Układ wejściowy wzmacniacza zaczyna się od wtórnika emiterowego, to daje dużo mniejszą pojemność wejściową, niż układ wspólnego emitera, więc widać, że radecek nieco o to zadbał.

    Co do kąta widzenia, to jest kwestia, jaki kąt chce się wykorzystać i jak. Jeśli pole widzenia fototranzystora obejmuje spory zakres wzdłuź drogi pocisku, to sygnał jest bardziej rozciągnięty w czasie, przez to mniej dokładne jest określenie czasu, kiedy on się pojawia. Natomiast rozciągnięcie w kierunku poprzecznym pozwala na "złapanie" sygnału przy mniej dokładnym celowaniu. Ale jest taka kwestia, że jeśli do fototranzystora trafia światło ze sporego kąta, a tylko mała jego część jest przesłaniana, to sygnał jest niewielki. Lepszy wynik da wiązka lasera puszczona "zygzakiem" tak, by przemiatać jakąś powierzchnię, i by jej przesłonięcie w dowolnym miejscu powodowało brak oświetlenia fototranzystora.
  • #13 15980804
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Dziękuję _jta_ za pomoc ;). Najpewniej skorzystam z pierwszej opcji jako łatwiejszej. Co miałeś na myśli pisząc transoptor?
    Pole widzenia fototranzystora zostanie ograniczone przez szczelinę, tak by widział on tylko moment, w którym pocisk przelatuje dokładnie pomiędzy nim a nadajnikiem, aby nie widział on sporej drogi pocisku, bo prowadziło by to do sytuacji o której napisałeś. A jeśli chodzi o rozciągnięcie w kierunku poprzecznym to myślę, że dostosuję to już doświadczalnie regulując szerokość szczeliny.
    Cytat:
    Lepszy wynik da wiązka lasera puszczona "zygzakiem" tak, by przemiatać jakąś powierzchnię, i by jej przesłonięcie w dowolnym miejscu powodowało brak oświetlenia fototranzystora.

    Zapewne zwiększyło by to budżet i pracochłonność, a skoro chrono działa na fototranzystorze i diodzie to lepiej przy tym pozostać.
  • #15 15996626
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    No więc podłączyłem, odbiornik teft4300 do powyższego wzmacniacza. Oświetliłem go dioda tsal6400 i ... nic :/ Podłączyłem do pinu INT0 Atmegi8, podciągnąłem wewnętrznym rezystorem (nie wiem czy słusznie) i sprawdzałem czy wykryje zmianę dla zboczy opadającego i nieopadającego, jednak nic z tego. Pomierzyłem napięcia w układzie dla fototranzystora oświetlonego i nieoświetlonego, które wstawiam poniżej. Proszę o pomoc.
    Nieoświetlony
    /Usunąłem/
    Oświetlony
    /Usunąłem/
    EDIT:
    Ajajaj... Patrzę na powyższe rysunki i tak sobie myślę, że coś nie tak z T3 skoro teoretycznie jest włączony a napięcie na oporniku emitera minimalne. Po prostu nie podłączyłem kolektora do Vcc. Przepraszam za zamieszanie. Idę badać układ i w razie wątpliwości napiszę. Aha, podciągać pin INT0 pod Vcc?
    EDIT2:
    Układ działa, ale są ale. Wstawiam napięcia w układzie przy ciągłym oświetleniu. Nadajnik to tsal6400 podłączona do 5V przez rezystor 50Ω (co daje prąd 75mA) co ma do testów zastąpić 3 diody z rezystorami 150Ω (nie wiem czy to prawidłowe podejście).
    Chronograf od podstaw na Atmega
    1) Bez oświetlenia fototranzystora zamiast programu głównego ciągle wykonuje się przerwanie. Tak teoretycznie nie powinno być ze względu na to, że INT0 jednorazowo reaguje na zbocze. Czy przyczyną jest te 2,3 V na pinie (zarówno przy oświetlonym jak i nie oświetlonym fototranzystorze), czyli napięcie bliskie napięciu wykrywania zbocza?
    2) Aby wykonywał się program główny odległość między nadajnikiem a odbiornikiem musi wynosić max. 1cm inaczej dzieje się punkt 1. Ponadto jeśli ta odległość wynosi poniżej 0,5cm to odbiornik nie reaguje na obiekt wielkości śrutu pomiędzy nim a nadajnikiem. Gdy odległość wynosi 0,5-1 cm reaguje, czyli mam chronograf o jakże wielkim polu do strzału :cry:
    3) Na jakie zbocze w ogóle ma reagować układ? Powyższe wartości, które zmierzyłem nie dają mi jakiekolwiek rozeznania.
    EDIT3:
    4)Ponadto układ zachowuje się...hmmm... niestabilnie(?) Kiedy chciałem mierzyć napięcia na elementach to po dotknięciu sondą program główny wywalało i uruchamiało się przerwanie. Patrz pkt1.
  • #16 15996911
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Popatrzyłem na górny i odniosłem wrażenie, że albo R8 jest dużo za mały, albo T1 za słabo oświetlony, albo emiter T1 nie ma połączenia z masą.

    Natomiast na dolnym chyba T1 jest za mocno oświetlony - czy to LED-y tak go oświetlają, czy dochodzi do niego jakieś obce oświetlenie?

    Ciekawe, o ile zmienia się napięcie na kolektorze T1, kiedy jest on częściowo zasłonięty przez przelatujący pocisk.

    Kiedy nie ma sygnału (zmiany oświetlenia), na oporniku w emiterze T3 powinno być ze 2V; na kolektorze T5 około 3V.
  • #17 15996953
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    _jta_ spójrz na EDITy :D
  • #18 15997073
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Czy te diody to są 1N4148? Coś mały jest na nich spadek napięcia. Ale jeśli 2.3V to dla uC '1' z jakimś zapasem (trzeba sprawdzić w nocie katalogowej), to od biedy można i tak, choć wolałbym więcej - a to wymaga użycia diody o większym spadku napięcia, może spróbować LED-a małej mocy, na początek czerwonego.

    A może do fototranzystora dochodzi oświetlenie sztuczne, migające 100 razy na sekundę, i masz przerwania z taką częstotliwością? Może to miganie wpływa na wynik pomiaru napięcia na C18? Powinno dochodzić tylko światło LED-ów, i należy je zasilać napięciem stabilizowanym, żeby nie było zmian jasności.

    Układ ma działać tak, że jakakolwiek zmiana (o odpowiednim znaku) powoduje przerwanie; w szczególności dotknięcie sondą ma prawo je spowodować. Przesłonięcie fototranzystora zwiększa napięcie na nim, a obniża napięcie na kolektorze T5.
  • #19 15997449
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Tak, są to 1N4148. Wyłączyłem podciągnięcie wewn. rezystorze no bo po co ono, przeca to nie obsługa przycisku... Niestety nic w nocie nie znalazłem odnośnie napięć a stanów logicznych. Co oczywiście nie znaczy, że nie ma tam takiej informacji. _jta_ o co chodziło z tym LEDem małej mocy?
    Podłączyłem potencjometr pod ten pin. Włączyłem reagowanie na zbocze narastające i zwiększałem napięcie od 0V.
    -wykrywa zbocze niemal powtarzalnie przy ok. 2,4 V, parokrotnie już przy 2,3 V, przerwanie uruchamia się cały czas aż do napięcia ok. 2,5 V, gdy działa już program główny. Przy czym jeśli wejdę "od dołu" w napięcia 2,3-2,5 V to mogę zjechać aż do ok. 2,1 V i do tego napięcia wykonuje się przerwanie.
    Włączyłem reakcję na zbocze opadające i zmniejszałem napięcie:
    - wykrywa je w przedział od 2,5 do 2,2 V przy czym nie ma takiego szerokiego zakresu, w którym wykonywałoby się samo przerwanie jak powyżej. W ogóle nie udało mi się wejść w takie "miejsce".
    Sprawdzałem po ciemku, napięcie na C18 takie samo. Po ciemku układ działa tak samo. A poza tym nie zapominajmy, że wskazane aby układ działał również przy sztucznym oświetleniu :P
  • Pomocny post
    #20 15997570
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    To wygląda na to, że uC ma poziomy zbliżone do CMOS (zmiana stanu logicznego jest wykrywana około 1/2 napięcia zasilania), a nie do TTL (około 1.5V), i trzeba zadbać o to, by przy braku sygnału napięcie na T5 było znacznie większe , co najmniej 3.5V. Może zamiast 1N4148 wstawić jednego niebieskiego LED-a?

    Poza tym myślę, że kondensator powinien mieć z 10 razy mniejszą pojemność - to prawie nie wpłynie na czułość układ na sygnał pochodzący od przelotu pocisku, a znacznie zmniejszy czułość na sygnał od oświetlenia.

    Pytanie, jak testować działanie układu "na sucho", bez strzelania pociskami, żeby sprawdzić, czy jest w stanie je wykrywać - bo układ ma wykrywać tylko szybkie zmiany, a ignorować powolne. Może generować sygnał używając LED-a, który by dawał tyle światła, o ile mniej go dotrze do fototranzystora, kiedy zostanie zasłonięty przez pocisk, i tego LED-a gasić (to powinno być rozpoznane jako wejście pocisku w strefę wykrywania) i zapalać (wyjście pocisku ze strefy).

    I może trzeba będzie pomyśleć nad układem optycznym, który ograniczy przedostawanie się obcego światła do fototranzystora - czyli o osłonięciu go z kierunków, z których nie będzie dochodzić światło LED-ów użytych do oświetlenia strefy.

    Można rozważyć - ale trzeba by zbadać, na ile to jest wykonalne na dostępnych LED-ach i fototranzystorach - użycie sygnału świetlnego modulowanego, czyli zasilenie LED-a napięciem pulsującym o dość dużej częstotliwości (takiej, żeby LED i fototranzystor jeszcze ją dobrze przenosiły), a w odbiorniku układ czuły tylko na taki sygnał. Ale to oznaczałoby, że np. przy modulacji częstotliwością np. 100kHz wprowadzi się dodatkowy błąd do 5us, bo odbiornik najwyżej będzie mógł określić, od którego impulsu pocisk już był w strefie, w którym przedziale 10us, a nie w którym miejscu tego przedziału.
  • REKLAMA
  • #21 15998171
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Niebieski LED to był strzał w 10-tkę! :D
    Napięcie na T5 jest teraz 4,2 V (na LEDzie 2,4 V) no i wygląda, że układ działa :) Nieważne, czy fototranzystor jest oświetlony czy nie, wykonuje się program główny. Gdy go oświetlam i przecinam z odpowiednią szybkością (bo jeśli zrobię to b. wolno (poniżej -na oko- 1cm/s), nic się nie dzieje) jakimś przedmiotem (może być nawet nóżką od rezystora!) to uruchamia się przerwanie i oczy raduje błękitny rozbłysk LEDa, który jest zależny od prędkości przecięcia. Oczywiście to tak na szybko , muszę zbudować wreszcie jakąś bramkę (bo wszystko co się działo powyżej to było "na kablu", odległość nadajnik-odbiornik 6cm, czyli trochę mało), aby zamocować te 2-3 nadajniki i móc regulować ich wysokość co pozwoli mi na uzyskanie wymaganej wielkości pola pomiarowego, a dopiero potem będzie trzeba "wyregulować" układ. Czy to odpowiednie podejście? Zmniejszyłem też C18 do 10-krotnie do 47nF i szczerze to nie zauważyłem mniejszej czułości na zewn. oświetlenie. Układ jest nie czuły na oświetlenie naturalne, przynajmniej w tak zachmurzony dzień jak dziś. Natomiast jak oświetliłem fototranzystor tylko żarówką halogenową (12V moc do 20W), to możliwe było wywołanie przerwania przez przecięcie wiązki od ok. 80 cm w dół. Nie grało tu widocznej różnicy 470 czy 47nF na LEDzie (bo o tej pojemności mówimy?). Myślę, jak dojdzie do tego obudowa na wzór radeckowej, i przysłonięcie fototranzystora, nie powinno to być problemem.
    EDIT:
  • #22 16002492
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    No więc wykonałem jako takie bramki z tego co miałem pod ręką. Następnie na płytce stykowej złożyłem dwa układy odbiornika i o ile jeden wydaj się działać dobrze o tyle ten drugi jest czuły na otoczenie, tzn wyzwala przerwanie przy dotknięciu płytki ręką, przy jej poruszeniu, nawet jak puknę w biurko 0,5 m dalej. Dzieje się tak niezależnie czy układ jest OŚWIETLONY czy nie. Pomocy!
    Dodam, że zasilanie do tegoż odbiornika jest poprowadzone z daleka (przez długość i szerokość 2 płytek, jakieś 40cm) jednak gdy podłączyłem je możliwie blisko, nadal to samo. W ogóle tak dalekie podłączenie ma jakieś wady?
    EDIT: Jak w chodzę w tryb pomiaru (włączam przerwania od INT0 i INT1, uruchamiam Timer1) w takt wyżej opisanych problemów wariuje również i LCD, zamiast wypisując napis "proba nieudana" wypisuje ten tekst nie pełnie, albo jakieś powtarząjące się sentencje.
    EDIT2: Te odbiornik wprowadzają ogromne zamieszanie do działania mikrokontrolera (co objawia się wypisywaniem róźności na LCD), nawet mimo, że Timer jest wyłączony, przerwania INT wyłączone. Wystarczy naciśnięcie przycisku, aby niebieska dioda się zaświeciła i aby zakłócić pracę mikrokontrolera(lub LCDka).
  • #23 16007681
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Jako, że udało mi się uruchomić cały układ, przyszedł czas na zabranie się za wykonanie gotowego urządzenia (obudowa, pcb). Na początku chciałbym się odnieść do powyższych postów. Mianowicie zakłócenia te nadal występują, nadal nie wiem co jest przyczyną, ale co jakiś czas układ da się odpalić i działa on bez problemów. Czy przyczyną tych zakłóceń mogą być drgania w płytce stykowej?
    No, to przejdźmy do meritum. Zaznaczę na początku, że nie mam doświadczenia w budowie urządzeń elektronicznych. Stąd, od teraz, chcę aby każde moje słowo zostało poddane ocenie drogich forumowiczów. Obudowę chciałbym wykonać z blachy aluminiowej na wzór obudowy kolegi radecka. Blachę potnę brzeszczotem a następnie zajmę się jej gięciem. Myślę, że blacha 1-1,5mm będzie ok ( z naciskiem na 1mm). 2 mm podobno łatwo się tnie, ale podejrzewam, że z gięciem nie jest różowo. Do tego dochodzi piłka włosowa do cięcia otworów. Wszystko ręcznie. Oczywiście wiertarka (już nie ręczna) do otworów. Niektóre fragmenty blachy chciałbym polutować. Teraz bardzo ważne pytanie: czym najlepiej łączyć blachy?
    Obudowa w całości. Na razie część bez części dolnej.
    Chronograf od podstaw na Atmega
    obudowa tył (na tył przyjdzie po prostu arkusz blachy o odpowiednich wymiarach)
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Część czołowa
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Góra/bok
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Tutaj przekrój środka
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Tak miałoby to wyglądać od wewnątrz.
    1. Jako że fototranzystory będą w pewnej odległości od atmegi, lepiej aby wzmacniacz był zaraz przy atmegdze (czyli sygnał z fototranzystora musiałby pokonać spory odcinek), czy przy fototranzystorze (ten odcinek musiałby pokonać sygnał, ze wzmacniacza)?
    2.Ponadto lepiej aby fototranzystor był u góry bramki (tak jak powyżej) czy aby w tym miejscu były diody, a fototranzy. na dole ( wtedy jeszcze istotniejsze staje się pytanie 1)?
    3. Nie ma nic przeciwko łączeniu mikrokontrolera z LCD po kablu?
    4. Jako, że pcb będzie wykonane termotransferem, na co szczególnie zwrócić uwagę?
  • #24 16008516
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 49144
    Pomógł: 3212
    Ocena: 4259
    Jeśli masz dwa układy z czujnikami, i jeden działa prawidłowo, a w drugim są zakłócenia, to trzeba próbować wymieniać elementy układu między nimi (zaczynając np. od przewodów i fototranzystora) - i sprawdzać, gdzie potem będzie wadliwe działanie. Jeśli będzie np. zawsze tam, gdzie masz dłuższy przewód, to będziesz wiedział, że to długi przewód jest winowajcą.
  • #25 16009575
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Tzn. nie napisałem tego, ale tak samo jak pierwszy odbiornik tak i drugi wprowadza zakłócenia. Jest w tym całkowita losowość. Raz jeden działa nieprawidłowo, raz drugi, innym razem oba naraz, jeszcze innym wszystko jest ok. Raz wystarczy, że dotknę biurka by wprowadzał zakłócenia, innym razem dopiero jak dotknę jakiegoś rezystorka to przestaje prawidłowo funkcjonować. Nieraz nie jest czuły nawet na dotknięcie/poruszanie elementami. Całkowicie przypadkowo to się odbywa.
  • #26 16011750
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Chciałbym, aby ktoś ocenił wstępne PCB, które wykonałem. Jest to w ogóle moje pierwsze PCB, więc chętnie usłyszę słowa krytyki. Te czerwone ścieżki to będą zworki, jako że nie udało się bez. Chodzi głównie o poprawność rozmieszczenia elementów odbiorników, bo w reszcie nie tak łatwo było coś zepsuć.
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Chronograf od podstaw na Atmega
    Proszę bardziej doświadczonych o pomoc!
  • #27 16617625
    Adam Bojarski
    Poziom 11  
    Posty: 21
    Ocena: 1
    Witam jestem nowicjuszem w elektronice ale za to lubię nowe wyzwania i takim jest chrono. chciałbym zapytać sie kolegi Cierpliwości 123 jak poszło mu z konstrukcją chrono , czy ma napisany wsad do chrono
  • #28 17050695
    cierpliwosci123
    Poziom 7  
    Posty: 58
    Ocena: 2
    Sorry, że dopiero teraz odpisuję. Tak mam napisany wsad, dokończyłem chrono i o dziwo działa;)

Podsumowanie tematu

LABEL_AI_GENERATED
Członkowie forum dyskutują na temat budowy chronografu opartego na mikrokontrolerze Atmega8a, który ma mierzyć prędkość wystrzelonych pocisków. Użytkownik planuje wykorzystać diody IR jako nadajniki oraz fotodiodę lub fototranzystor jako odbiorniki. W trakcie dyskusji poruszane są kwestie dotyczące konstrukcji mechanicznej czujników, ich czułości oraz sposobu detekcji przecięcia wiązki światła przez pocisk. Uczestnicy wymieniają pomysły na zastosowanie filtrów, obudów oraz układów elektronicznych, a także dzielą się doświadczeniami związanymi z problemami zakłóceń w działaniu układów. W końcu, jeden z uczestników potwierdza, że udało mu się zbudować działający chronograf.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA