Infrarotkanone - Modellbau

Hallo Leute,

nachdem ich schon so viele Freds über Ultraschallsensoren gelesen habe bin ich sicher ihr könnt mir weiterhelfen.

Um die Modellflieger etwas spannender zu machen, will ich eine Ultraschallkanone bauen um meinen Kumel virtuell abschießen zu können.

Die Kanone soll vorne einen Sender und hinten einen Empfänger haben (teffer nurvon hinten möglich)

Leider sind hier alle Schaltungen zur Abstandsmessung. Mich interessiert der Absand hier nicht. Ich möchte nur ein Signal über 15m übertragen.

Versorgungsspannung ist 5V. Mehr als 500mA hab ich nicht zur Verfügung.
Welche billigen US fallen euch dazu ein?
Welche Schaltung kann man verwenden?

Das ganze wird von einem Motorola Mikrochip angesteuert, der kann den Sender mit passenden PWM signal versorgen. Nur wie verarbiete ich das eingangsssignal?

Vielen Dank für eure Hilfe,
Daniel

Wenn es nicht auf den Abstabd ankommt, könnte man gut auch Infrarot statt Ultraschall nehmen. IR läßt sich wesentlich besser bündeln und die Sender / Empfänger sind einfacher.

Habe ich bei IR nicht ständig das Problem mit störungen durch Tageslicht (Sonne)?

Welches System wir verwenden ist prinzipiell egal. Bin für alle Tipps und Links dankbar.

Ich fürchte auch, dass man Ultraschall nicht so sehr gut bündeln kann, man wird dazu einen Reflektor mit mehr als 10cm, eher 20cm Durchmesser benötigen der einen deutlichen Luftwiderstand bewirkt.
Manfred

man kann das IR Licht modulieren, sprich in einer bestimmten frequenz blinken lassen (nur seeehr schnell ;) ) dann kann man es vom sonnenlicht gut unterscheiden

Im Datenblatt vom SFH5110 (IR-Empfänger-Chip von Osram) steht:

Die Reichweite bei Verwendung eines typischen Senders (SFH 4510/SFH 4515, IF = 500 mA) beträgt etwa 30 m.

Die Modulation erfolgt je nach Empfängertyp mit 30 kHz bis 40 kHz.

Mhmm das hört sich ja toll an.
Die Infrarot Lösung gefällt mir immer besser. Vor allem kosten die Bauteile weniger. ein TSOP als Empfänger hat schon die komplette Empfängerschaltung mit Verstärker drinnen und ich kann den TTL Pegel direkt einlesen.

Beim Senden bereiten mir noch die 500mA Kopfzerbrechen.

1.) Hab ich genug Leistung vorhanden:
Der Motorregler liefert mir stabilisierte 5v / 2A. Jeder Servo hat einen Betriebsstrom von ca. 200mA / 500mA Blockierstrom.
4 Servos = 800mA Betrieb / Block 2A -> block kommt nie vor
Empfänger ca. 20mA

Mhmm wenn ich mir das anschaue hab ich genug Power zur Verfügung. Vor allem wird ja die IR SendeDiode sowieso nur gepulst angesteuert.
Zur Sicherheit könnte man ja noch die Eingangsspannung überwachen und bei Einbruch das Senden sperren. Will ja nicht das mir der Flieger runterfällt.

2.) Bauteilauswahl:
Welche Infrarot Sender + Empfänger Kmobination könnt ihr mir empfehlen? Der Abstrahlwinkel soll möglichst klein sein damit der gegnerische Modellflieger nicht bei jedem Schuss getroffen wird.

3.) Ansteuerung + Mikrochip:
Ich kenne keinen günstigen Mikrokontroller der ohne diskrete Bauteile so hohe Ströme treiben kann. Je weniger Bauteile ich plazieren muss desto besser wäre es. Weiters wäre ein Chip super mit dem ich 6 verschiedene PWM Signale generieren kann, da ich ja die Servos auch noch beeinflussen möchte.

Irgendwelche Ideen?


vielen Dank für eur Tipps

P.S. wie kann ich den Text vom thread ändern, da es ja nun ne Infrarotkanone wird?

Hab den Titel schon geändert, Danke.

Zitat:

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3.) Ansteuerung + Mikrochip:
Ich kenne keinen günstigen Mikrokontroller der ohne diskrete Bauteile so hohe Ströme treiben kann. Je weniger Bauteile ich plazieren muss desto besser wäre es. Weiters wäre ein Chip super mit dem ich 6 verschiedene PWM Signale generieren kann, da ich ja die Servos auch noch beeinflussen möchte.

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Naja, da du in diesem Fall als externes Bauteil eigentlich nur einen Transistor brauchst, dürfte das ja halb so wild sein.

Und PWM-Signale kannst du softwaremäßig so viele generieren wie du willst (hardwaremäßig schaffen die meisten gängigen Controller nur 2).


Empfehlen würde ich dir einen ATmega8, der ist für deine Zwecke ausreichend. Und um Platz zu sparen solltest du zu einer SMD-Variante greifen, sofern du es dir zutraust sowas zu löten.

Hi, skol666,

Zitat:

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Zitat von skol666

2.) Bauteilauswahl:
Welche Infrarot Sender + Empfänger Kmobination könnt ihr mir empfehlen? Der Abstrahlwinkel soll möglichst klein sein damit der gegnerische Modellflieger nicht bei jedem Schuss getroffen wird.

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Schau mal in diesen Thread.

Zitat:

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Zitat von skol666

P.S. wie kann ich den Text vom thread ändern, da es ja nun ne Infrarotkanone wird?

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Vermutlich meinst Du den Titel vom Thread. Der heisst ja schon Infrarotkanone... ! ? :-k Sei´s drum:

Ändern des Thread-Titels: Du gehst in den Thread, und klickst in Deinem ersten Posting auf den (edit)-Button rechts oben. Das Editierfenster geht auf - und Du kannst die Titelzeile bequem editieren. Ich schreib beispielsweise gelegentlich hinein "erledigt" oder "gelöst" oder so. Du kannst aber nur deine eigenen Threads so ändern - klar.

Zitat:

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Zitat von Felix G

[Und PWM-Signale kannst du softwaremäßig so viele generieren wie du willst (hardwaremäßig schaffen die meisten gängigen Controller nur 2).

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Ja aber ich muss 4 PWM Signale einlesen, diese verändern und wieder ausgeben. Da wird die Interruptroutine zu lange befürchte ich und die Servos fangen zum zittern an.

Hmm, dazu müsste man wissen, welche Frequenz so ein Servo-PWM Signal üblicherweise hat...

Ein mögliches Problem sehe ich bei der Auswertung der vorhandenen PWM-Signale, da müsste man mal schauen wie man das möglichst einfach (und vor allem schnell) lösen kann. Die Erzeugung der neuen, modifizierten PWM Signale hingegen halte ich für unproblematisch.

Zitat:

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Zitat von Felix G

Hmm, dazu müsste man wissen, welche Frequenz so ein Servo-PWM Signal üblicherweise hat...

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Ich fahre Servos in der üblichen Fahrweise: ein unsymmetrisches Rechtecksignal mit 50 Hz und einer positiven Rampe von 5 .. 10 % - sprich: 1 ms für extrem-ein Ausschlag bis 2 ms für extrem-anderer Ausschlag. Rattern tun die Servos eigentlich nur bei Unterspannung oder wenn man halt die angestrebte Rampenlänge in zu wenige Schritte einteilt . . . .

Soweit ich im Kopf habe, hat radbruch mit einem tiny13 8 (?) SoftPWMs betrieben - und dazu noch seine üblichen, hübschen Spielchen reinprogrammieren können.

Zitat:

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Zitat von skol666

... ich muss 4 PWM Signale einlesen, ...

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Das könnte man doch mit nur einem PINx = number; erschlagen, das kommt mir nicht so aufwendig vor.

Als IR Diode würde ich die SFH4550 empfehlen: +-3 Grad Öffnungswinkel und entsprechend viel Reichweite. Wenn es wesentlich besser gebündelt werden soll, eine IR Diode fast ohne Linse und eine externe Linse mit etwas mehr Durchmesser (z.B. 20 mm). Eine Laserdiode könnte schwierig werden, wegen der Sicherheit und auch wegen der Wellenlängen.

Als Controller sollte ein kleiner, wie z.B. Atmel Tiny25 oder Tiny13 ausreichen. Zur IR LED noch eine kleiner Transistor dazu für den hohen Strom durch die IR LED.

Hallo Ihr,

soweit ich es richtig im Kopf habe, steht auch im Datenblatt der SFH4550 dass sie für das menschliche Auge gefährlich ist. Deshalb sollte man jetzt generell warnen: je mehr Strahlpower von der LED - desto gefährlicher die Blendwirkung bzw. desto höher die Gefahr für die Augen. Bei eng gebündelten Strahlen wächst diese Gefahr potenziell (weils halt sphärische Geometrie ist).

Es stimmt schon, die IR Dioden sind potenziell für das Auge gefährlich. Allerdings nur aus eher kurzer Entfernung oder mit zusätzlicher Optik. In disem Fall ist die Gefahr aber wohl eher klein, denn die Dioden werden wohl nur gepulsed für eher kurze Zeiten betrieben. Zur Sicherheit könnte man noch eine Sichtbare LED in Serie mit der IR LED schalten, damit man sieht wenn die IR LED an ist.

Das unabgehme an den IR LEDs ist ja gerade daß man sie nicht oder fast nicht sieht, obwohl sie so viel Leistung abgeben.

Ich würde gerne wissen, wieso du die Servosignale erzeugen willst. Ein Eingang um zu feuern ist ja verständlich, aber warum 4 Mischer, die die Eingangswerte modifizieren?
Besonders in der hinsicht wäre ich sehr vorsichtig. Wenn die Software einen Bug hat, der nur in bestimmten Situationen greift, oder der Controller abstürtzt, verlierst du völlig die Kontrolle über den Flieger. Im Zweifelsfall wäre eine mögliche Reaktion keine Signale mehr weiterzuleiten, und schon fällt das Teil vom Himmel.
Das kostet nicht nur Geld und nerven, sondern könnte auch für umherstehende Menschen gefährlich werden.
Übrigens, Aircombat-Piloten hängen an ihre Modelle 12m lange, 4cm breite Stücke von Flatterband (so Absperrband), immer wenn ein anderer Pilot mit seinem Flieger das gegnerische Band berührt, gibts Punkte.
Ich bin mir nicht sicher, ob die IR-Kanone die Wirkung hat, die du willst, da du ja nicht wirklich zielen kannst. Ultraschalllösungen für solche Flugzeugkanonen gibts übrigens auch zu kaufen.