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Thema: Abstandssensor aus IR-Diode und Fototransistor, wie genau?

  1. #1
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    Abstandssensor aus IR-Diode und Fototransistor, wie genau?

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    Habe ne Frage wie man aus einer Infrarotdiode und einem Fototransistor einen Abstandssensor baut.
    Also die IR-Diode soll gegen das Hindernis strahlen, welches die Strahlen reflektiert. Diese werden von dem Fototransistor aufgenommen und dieser schaltet durch.

    Das ganze soll an einen ATMega8 angeschlossen werden zum Regeln eines Fahrzeuges.

    Das es funktioniert weiß ich, habe ich von anderen erfahren, jedoch auch was muss man bei der Bestellung der Beuteile achten?
    Denn bei Reichelt findet man sehr viele verschiedene IR-Dioden und Fototransistoren!

    Sind diese beiden Teile in Kombination geeignet?:
    IR-Diode:
    http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA...5861bc432d3418

    Fototransistor: http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA...5861bc432d3418

    Bin dankbar für jeden Tipp!!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Im RN Wiki: http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Sensorarten IS471F würde denk ich passen der sagt aber nur ob da was ist oder nicht und nicht wie weit es weg ist.
    mfg Daniel

  3. #3
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    den IS471F wollte ich nicht benutzen,
    wollte nur mit diode und transistor aufbauen, muss halt gut vor fremdlich abgeschirmt sein, aber viele sagen es ist möglich...

    der grund liegt darin, dass ich schon meine teile von 3 verschiedenen lieferanten beziehe. jetzt sind die ersten bestellungen raus und jetzt kommt nur noch Reichelt mit bauteilen an die reihe und dort finde ich den IS471F nicht...
    ansonsten wäre das wohl die perfekte lösung,
    danke schonmal

    //edit: ansonsten könnte ich vielleicht über einen technischen großhandel bestellen, bei denen auch die firma in der ich arbeite immer einkäuft.
    So spar ich die Versandkosten, werd mich da morgen einmal umhören, danke für den Tipp mit dem IS471F

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Sind diese beiden Teile in Kombination geeignet?:
    Ich habe es bisher nur mit SFH 300 FA-3/4 als IR-Phototransistor und der LD274 als IR-Diode probiert. Ob es mit den Bauteile die du rausgesucht hast besser oder schlechter geht weiss ich nicht.

    Für die IR-LED brauchst du einen Vorwiderstand. Ich habe einen mit 150Ohm verwendet, weil ich den gerade rumfliegen hatte. Um die Leistung der IR-Led voll auszuschöpfen sollte der aber kleiner sein. Guck am besten mal ins Datenblatt.

    Für den Photo-Transistor brauchst du auch einen Vorwiderstand. Da kannst du mal mit Werten zwischen 20k und 100k herumexperimentieren.
    Mit grösserem Widerstand wird die Reichweite höher, aber auch die Empfindlichkeit für Fremdlicht.

    Habe ne Frage wie man aus einer Infrarotdiode und einem
    Fototransistor einen Abstandssensor baut.
    Um dir Entäuschungen zu ersparen - von so einem einfachen Sensor darfst du natürlich nicht zuviel erwarten.

    Da unterschiedliche Farben unterschiedlich viel Licht reflektieren ist so ein Sensor Farbabhängig. D.h. du kannst mit dem Sensor feststellen ob ein Hindernis da ist, wirst aber nicht wirklich den Abstand zum Hindernis messen können.
    Die Reichweite werden auch nur ein paar Zentimeter sein, besonders bei dunklelfarbigen Hindernissen (schwarz wird ganz schlecht).
    D.h. es sollte reichen um zu verhindern, dass der Roboter vor die Wand klatscht, viel mehr ist nicht drin.

    Da es soweit ich weiss dein erster Robby ist, würde ich aber trotzdem erst mal mit ein paar dieser einfachen IR-Led/Photo-Transistor Sensoren anfangen und nicht gleich viel Geld für teure Abstandssensoren ausgeben.

    Die Störungen durch Fremdlicht kannst du übrigens noch ein bischen rausrechnen, indem du die IR-LED schaltbar machst und abwechselnd bei eingeschalteter und abgeschalteter IR-LED misst.
    Um sie direkt über den Port eines µC zu schalten zieht eine IR-LED aber zuviel Strom. Dafür solltest du dir dann gleich noch einen passenden Transistor mitbestellen.

  5. #5
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    habe mir diesen IS471F mal rausgesucht.
    finde den preis grade so ok mit 5,22€, wenn man bedenkt, dass er fremdlicht unempfindlich ist,
    das andere würde mir natürlich auch reichen und käme deutlich billiger,
    was würdet ihr empfehlen?
    Lieber die billigere Variante, die auch funktioniert, oder gerade die teure und bessere?
    Wichtig ist mir nur, dass er die Wand erkennt und das nicht erst nachdem er gegen gefahren ist

    //edit: was mit noch aufgefallen ist, der IS471F benötigt 940nm Wellenlänge und die Dioden die ich bis jetzt gefunden habe haben alle 950nm (also der nächste Wert) oder halt komplett andere wie z.B. 800
    Da könnten dann doch schon probleme auftreten,
    also ich denke ich mach es jetzt doch mit einem normalen fototransistor und ir-diode (mit denen die recycle genannt hat).

    zur beschaltung, sie sollte nicht an einen port des µC angeshlossen werden, sie sollte dauerhaft an sein, also direkt an der Spannungsquelle!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Es sollte keinen grossen unterschied machen ob die IR Leds mit 940 nm oder 950 nm Angegeben sind. Als LEDs haben die ein recht breites Spektrum (ca. 50 nm Bandbreite). Die Spektren einer 940 nm und 950 nm LED überlappen sich also sehr stark. Je nachdem welche Wellenlänge (mittelwert, maximum der Leistung, ..) angegeben wird kann sogar bei einer LED type sowohl 950 als auch 940 nm dranstehen. Die Filter vor den IR empfindlichen Empfängern sind meistens sogar noch Breitbandiger (z.B. 800 nm bis 1050 nm, wobei die 1050 nm durch die Silizium Dioden vorgegeben werden).

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    habe mir diesen IS471F mal rausgesucht.
    finde den preis grade so ok mit 5,22€, wenn man bedenkt, dass er fremdlicht unempfindlich ist,
    Mit dem IS471F wirst du auf jeden Fall wesentlich bessere Resultate erzielen als mit einem simplen Phototransistor.

    Du wirst aber so oder so mehrere Sensoren brauchen. Mindestens in jede Fahrtrichtung einen und wenn dein Roboter auch schmalere Hindernisse erkennen soll, brauchst du gleich mehrere pro Seite.
    Wieviel genau wirst du vermutlich erst rausfinden, wenn dein Roboter soweit ist, dass du ihn ausprobieren kannst.


    Falls es hier immer noch um deinen Reinigungsroboter mit Servos oder TwinMotoren und einem kleinen Lüfter als Staubsauger geht, ist das sicher ein interessantes Projekt.

    So ein kleiner Reinigungsroboter - vor allem wenn es dein erster Roboter überhaupt ist - wird aber wahrscheinlich noch keine wirklich wertvolle Haushaltshilfe werden. Daher würde ich da nicht gleich viel Geld für Sensoren ausgeben. Schon gar nicht bevor du überhaupt mit dem Bau angefangen hast.

    Wenn du bei Fahrgestell, Sauger usw. klein anfängst - was ja völlig vernünftig ist - fang doch auch bei den Sensoren erst mal klein an.

    Ein paar Photo-Transistoren kosten nicht viel und wenn dein kleiner Roboter nacher trotzdem ab und an mal an die Wand stösst, bricht davon nicht gleich das Haus zusammen.

    Gegen bessere austauschen kannst du sie ja dann immer noch.

  8. #8
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    jawoll, werde das so machen, wobei ich wahrscheinlich nur an die vorderen beiden ecken einen sensor machen werde.
    denn er fährt eigentlich nur vorwärts (es sei denn der abstand zur wand bis zum durchschalten ist so klein, dass der roboter etwas zurücksetzen muss).

    Er soll erstens mal zum erfahrung sammeln sein und ich denke schon, dass er auch nützlich wird, vorallem unterm bett

    Dort kommt man immer nur schwer mit dem normalen Staubsauger dran.

    Jetzt geht es nur noch um eine LCD Ansteuerung, die ich am liebsten gerade mitbestellen würde, wegen den versandkosten (könnt ja in meinem anderen thread hier im unterforum elektronik etwas beitragen, sofern ihr davon etwas wisst)

    dankeschöööön an alle

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Er soll erstens mal zum erfahrung sammeln sein und ich denke schon, dass er auch nützlich wird, vorallem unterm bett
    Gerade unterm Bett ist's allerdings blöde wenn er sich festfährt und man den Staub dann beim rausholen doch mit dem Ärmel auffegt

    Falls dein Bettgestell Beine hat, wird das vermutlich eines der ersten Hindernisse sein wo er vorfährt, wenn du nur Sensoren an die beiden Ecken machst.

    Aber fang ruhig trotzdem erst mal mit 2 Sensoren an. Dass der Roboter erst mal fährt, und du per Programmierung herumexperimetieren kannst, wie er die Sensoren reagieren soll, ist das als erstes Etappenziel schon ne ganze Menge.
    Letztendlich lebt dieses Hobby ja davon, dass es immer noch was zu verbessern gibt.

    Jetzt geht es nur noch um eine LCD Ansteuerung, die ich am liebsten gerade mitbestellen würde, wegen den versandkosten
    Ich weiss nicht was für ein LCD du genau haben willst. Am ehesten eignen sich welche, die schon einen eingebauten Controller haben. Da brauchst du dann ausser ein bischen Kabel für die Leitungen und den freien Pins am Controller auch nichts für die Ansteuerung (ausser eventuell einem Poti für die Einstellung des Kontrast).

    Nach LCDs würde ich mal bei www.pollin.de gucken. Ich könnte mir vorstellen, dass du dort trotz zusätzlichem Porto billger wegkommst als bei Reichelt.

  10. #10
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    das lcd soll nur da sein um zu sagen:
    er fährt jetz das programm ab oder jenes.
    wenn der beutel voll is, soll ebenfalls ein fototransistor dem µC sagen, jetz bekomme ich kein licht mehr = voll und dann soll ne anzeige am LCD kommen bitte staubfach entleeren.

    der lüfter kam heute, is doch recht schwach die saugleistung, die pustleistung ist besser :-D
    jedoch einfaches verpolen geht nicht.
    muss mich dann mal im anderen thread umhören, wie das genau realisiert wurde, wie man dort lesen kann geht es ja mit diesem lüfter!

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