Bariera podczerwieni zasięg >5m, opóźnienie <=10ms

Witajcie,
Stoję przed problemem skonstruowania bariery optycznej z poniższymi założeniami:

-zasięg min. 5m
-jak najmniejsze opóźnienie (rzędu max. 10ms lub mniej)

Zbudowałem generator nośnej 36/38kHz i udało mi się osiągnąć zasięg rzędu 4m max:

Nadajnik: L-53SF4C sterowany z tranzystora IRFZ48, opornik 10 Ω, zasilanie 5V
Odbiornik: IS1U60, zasilanie 5V, podpięty do oscyloskopu.

Zamiana diody na LD271, zmniejszenie oporu do 5 Ω, (a nawet 3 Ω) oraz odbiornika na TSOP1736 lub TSOP4836 spowodowały jedynie zmniejszenie zasięgu do ~2m. Natomiast sygnały z pilota TV były odbierane z ponad 3m.

Gdzieś na forum wyczytałem, że TSOPy mogą być wykorzystywane bez modulacji nośnej, niemniej wydaje mi się że to tu tkwi problem małego zasięgu (TSOP traktuje nośną jako zakłócenie).

Gotowe bariery typu AVT730 mają zbyt duże opóźnienie (>22ms - częstotliwość wysyłania pakietów).

Może macie jakieś sprawdzone rozwiązania?

Nie bardzo łapię, napisałeś zmniejszenie oporu do 50 Ω Ale którego? Jeśli zmniejszysz R-4 to musi się zwiększyć moc i tym samym zasięg. Można dać 2 lub wiecej diod szeregowo i odpowiednio zwiększyć napiecie. Wydaje mi się że nie wysterowujesz tego mos-a odpowiednio. Trzeba mieć napiecie na bramce wyższe od źródła o kilka V by go w pełni wysterować.

Przeedytowałem post, bo był mało czytelny. Zmiana była z 10Ω na 5Ω, prąd rzędu 300mA, spadek na tranzystorze ~0,2V.

Przy wykorzystaniu scalonych odbiorników typu TSOP..., aby uzyskać zasięg rzędu 5÷10 metrów nośna musi być KONIECZNIE zmodulowana.
Przez modulację zwiększa się zasięg, a także jest nie zależność od oświetlenia zewnętrznego (przede wszystkim bardzo mała wrażliwość na to oświetlenie).

Tu przykład takiej bariery i problemy jakie trzeba było rozwiązać:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2233664.html

Po zmodulowaniu nośnej dalsze zwiększenie zasięgu to zwiększanie prądu diody nadawczej, użycie diody o większej mocy, a więc i większe prądy przez nią płynące. Następnie odpowiednio skonstruowany układ optyczny, soczewki, celowniki, osłony, itp.

I filtr który przepuszcza tylko podczerwień (prawie) po stronie odbiornika, wyjęty ze starego TV. Na początek, zamiast forsować moc spróbuj z soczewką i filtrem. Tylko musisz umieścić diodę w ognisku. Sprawdź najpierw zwykłą diodą świecącą i potem wsadź tam diodę odbiornika. Dobre układy tego typu pracują w barierach, którymi si ę bawiłem swego czasu. Pobór prądu części nadawczej był zaskakująco mały a zasięg ok 30-50m. Oczywiście soczewki z obu stron. Układ był stosowany kiedyś w dużych sklepach.

Modulację najprostszą można zrobić na multiwibratorze a w odbiorniku dać pętlę filtrującą na układzie NE 567.

http://www.experimentalistsanonymous.com/diy/Datasheets/NE567.pdf

Układ jest banalnie prosty i zachęcam do eksperymentowania z nim. Ma swoje chimery. Trzeba dać kondensator o małym dryfcie termicznym, bo się rozstraja.

jaszczur1111 napisał:

Trzeba mieć napiecie na bramce wyższe od źródła o kilka V by go w pełni wysterować.

Od tego bym zaczął. Z czego sterowana jest bramka tranzystora? Z jakim prądem ma docelowo pracować dioda? Przy Twoim obecnym wyborze elementów nie będzie to działało tak jakbyś sobie tego życzył. Ten tranzystor, żeby działał jako kluczowane źródło prądowe potrzebuje 4.5V na bramce dla prądu... ponad 10A.

Dziękuję wszystkim za odpowiedzi,

Ba_rt napisał:

Przy Twoim obecnym wyborze elementów nie będzie to działało tak jakbyś sobie tego życzył.

Układ działał prawidłowo, zmierzony prąd diody 300 mA (oscyloskopem). Ale to nie tu tkwił problem.

W międzyczasie metodą prób i błędów oraz dzięki przeczytaniu dokumentacji TSOP/TSSP doszedłem do tego samego wniosku: modulacja MUSI być, układ odrzuca samą nośną jako zakłócenie.
A że "działało" na krótkim dystansie? Moim zdaniem układ filtrujący po prostu "nie wyrabiał" z powodu zbyt silnego sygnału.

Obecnie układ trochę zmieniłem, zastosowałem opornik R4=30 Ω, tranzystor NPN BC547B, rezystor w bazie bodajże 100 Ω, całość do testów sterowana z ATMEGA328 (możliwość zmiany modulacji, częstotliwości). Docelowo będzie to jakieś ATTiny. Prąd płynący przez diodę TSAL6200 to ok. 120mA.
Obecna modulacja: 16 impulsów nadawania, 16 przerwy czyli 500 Hz, 50%.
Układ odbiornika to TSOP4836 podpięty również do ATMEGI328 (i tak była potrzebna w odbiorniku), zlicza czas stanu wysokiego. Jeśli > 1 ,5 ms - znaczy że bariera przerwana.
Stabilny zasięg min.4,5m.
Reszta to dodanie rurki na odbiornik (ukierunkowanie wiązki) oraz dopracowanie kodu odbiornika. Dam znać o rezultacie.