IR-bake

[radbruch]

Hallo

Ja, das funktionierte recht gut:


(Video aus https://www.roboternetz.de/community...l=1#post503096)

Gruß

mic

[fabqu]

Hammer
Trinkt deiner aus dem Napf da links?

[inka]

Hallo allerseits,


danke für die antworten...


ich habe alles sorgfältig und mehrmals gelesen, folgendes möchte ich nun machen:


beschreibung der ladestation:

• 
  
  • die ladeschale ist auf dem boden angebracht (sie ist ca. 10mm hoch), mit der kürzeren seite an der wand, so dass der RP6 längs drüber fahren kann, die ladeschale befindet sich dann zwischen den ketten, das gegenstück (spule mit einem teil der elektronik ist von unter am gehäuse befestigt)
    
  • oberhalb der ladeschale (ca. 25cm) ist eine 220V steckdose, aus der die versorgung über ein netzteil erfolgt
  
  

beschreibung der bake:

• 
  
  • wird aus der gleichen steckdose über ein usb-netzteil versorgt
  • sendet modulierten IR-signal (36kHz) über 5 dioden in den raum
  • ausführung nach IR-Bake Infrared Emitter from CMOS 555 - Robot Room
  
  

Um die bake und die ladestation ist eine halbkreisförmige linie und eine (die halbkreisförmige linie kreuzend) linie, die senkrecht auf die wand – und die ladestation – hinführt. Die halbkreisförmige linie ist am kreuzpunkt unterbrochen.

Der RP6 dreht sich an seinem standort langsam im kreis und sucht das IR-signal (das kann an mehreren standorten erfolgen), fährt dann in richtung des stärksten empfangs, so lange bis er auf die halbkreisförmige linie stößt.
Dann fährt er (es ist eigentlich egal, ob rechts oder links) links. Trifft er auf die unterbrechung der halbkreislinie, dreht er sich an der stelle, bis er die kreuzende linie findet und fährt dann auf die ladestation zu, hält über dieser mit hilfe der bumper an.
Schaltet sich dann ab (oder wenigstens die meisten verbraucher).
Hat er sich beim treffen auf die halbkreislinie die falsche richtung ausgesucht, wird er an der wand angehalten (bumper), dreht und folgt der halbkreislinie bis er die unterbrechung findet und fährt dann zu ladestation...
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machbar? Kann man z.b. am NE555

fünf parallel geschaltete dioden betreiben? Sonstige Gedankenfehler?

[RolfD]

Hallo Inka,
wenn der Q1 stark genug ist kannst du 1000 LEDs damit schalten.... du setzt einfach parallel zu Led1/R3 weitere Leds/Widerstände von + gegen den Kollektor hinzu. Ob der Transistsor nun 1,2,5 oder 1000 LED/R Bündel schaltet, hängt allein von dem zulässigen C/E Strom ab und der liegt beim 2n2222 bei 800mA. http://en.wikipedia.org/wiki/2N2222
Bei der Schaltung ist R3 für 104mA pro Diode berechnet, also kann man 7 Dioden/R schalten, 5 sollten ohne große Probleme gehen. Allerdings solltest du 0,5 W oder besser 1W (falls dein Dutycycle nicht stimmt) Widerstände verwenden.
Ob die Konstruktion ansich funktioniert.. da hab ich so meine Zweifel. Siehe oben.
Ich frage mich auch grade, warum das IR Licht gepulst sein muss... ein reiner IR Emitter strahlt auch ungepulst. Es gibt zwar IR Reciver, die nur auf 38khz IR reagieren aber diese sagen dir im allgemeinen nicht, wie stark das IR Signal ist, sondern sind darauf optimiert Signalpakete einzulesen.
Was Du brauchst ist ja eher eine Schaltung, welche dir sagt wie stark das Licht aus einer bestimmten Richtung als solches ist.. ähnlich einem Tageslichtsucherprogramm mit den 2 boardeigenen LDRs. Also brauchst du sowas wie die LDR Geschichte.. nur eben IR-empfindlich. Wenn du das Signal unbedingt pulsen willst.. z.B. um es von natürlichen oder fremden IR Quellen unterscheiden zu können, dann musst du es zudem noch per Software auf die 38khz oder was auch immer prüfen...

Zur Technik der berührungslosen Ladestation ... in meinem Bot sind 6 Zellen a 2800mAh, das bedeutet ca. 27Wh ... diese in einer realistischen Zeit in einer Art "offener Trafo" übertragen zu wollen ohne das man sämtliche Radios & HIFI-Anlagen im Umkreis von 1500m stört halte ich für kaum machbar. Das wär genau so wie wenn du das Solarfeld aus ner LED-Wegbeleuchtung zum laden nimmst. Die Energieübertragung wie man sie bei Induktionsherden findet ist übrigends NICHT als Trafo ausgelegt, da dort enorm große induzierte Wirbelströme zur Wärmeerzeugung genutzt werden... Bei einem Trafo mit gutem Wirkungsgrad (viel Spannung/Strom, wenig Verlust) versucht man die Wirbelströme so gering wie möglich zu halten weshalb Trafos aus einzelnen Blechpaketen gebaut werden und nicht aus einem Einzelkern. Schon das allein zeigt wie gegensätzlich die Verfahren sind. Bei einer Elektrozahnbürste mit einem 900mA Accu die 23,9h läd und 5 min am Tag gebraucht wird, oder einem 3,7V Lithiumaccu mit 1200mA und einem grenzwertigen EMV Wert (http://de.wikipedia.org/wiki/Elektro...C3%A4glichkeit) mag das alles noch gehen aber der Bot braucht min. 10-30 mal mehr Strom zum Laden... 10% gilt allgemein als reine Erhaltungsladung...
Wie man Energie durch die Luft überträgt hat übrigens schon ein gewisser Herr Tesla recht eindrucksvoll erforscht. http://de.wikipedia.org/wiki/Nikola_Tesla

Ich rate Dir von dem Projekt ab wenn es unter dem Aspekt "soll funktionieren" zu sehen ist... siehst du es unter dem Aspekt "nur durch Fehler kann man lernen" .. mach es... und berichte. Ich bin gespannt.
Gruß Rolf

[oberallgeier]

... gibt zwar IR Reciver, die nur auf 38khz IR reagieren aber diese sagen dir im allgemeinen nicht, wie stark das IR Signal ist, sondern sind darauf optimiert Signalpakete einzulesen ...

Die üblichen IR-Receiver für Radio, TV, Photo (alle Consumer Elektronik) etc. rattern mit Trägerfrequenzen zwischen 30 kHz und 60 kHz, am verbreitesten sind wohl 36 kHz. Dabei sind zur Erkennung der Pulse immer mehrere Bursts notwendig, z.B. 6.

Diese Dinger sind für digitale Anwendungen gebaut, stimmt, ABER man kann sie auch zur Messung der Lichtstärke missbrauchen. Hintergrund ist die etwas träge AGC im Empfangsteil des Receivers. Ich wobble die Sendediode mit duty cycles zwischen 1 und 127 von 255 so lange bis ich den Wert finde, wo gerade kein Empfang mehr möglich ist (also grad mal sieben Iterationen). Diesen Wert nehme ich als "Entfernungssignal", Näheres hier mit Klick.

... wenn ... fremden IR Quellen unterscheiden ... 38khz ... prüfen ...

Genau das, aber 36 kHz, macht bei mir der Receiver selber mit BPF und Demodulator. Die Toleranz gegen Frequenzabweichungen ist deutlich, man kann bei fünf Prozent Abweichung - 38 kHz statt 36 kHz - von zehn bis dreißig Prozent geringerer Empfindlichkeit ausgehen.

[RolfD]

Hallo..

Ich wobble die Sendediode mit duty cycles

Ok.. quasi gePWMte IR LEDs... Das geht aber nur wenn Sender und Empänger Dioden beide auf dem Bot als Reflexlichtschranke arbeiten wobei die Reflektionseigenschaften von Material die Reichweite eben so beeinflussen wie die Signalstärke ODER die sendende Bake mit dem Impulspaket auch eine codierte Zahl versendet, aus der der Bot schließen kann mit welcher Leistung die Transmission erfolgte. Was man wiederum nicht mit einem NE555 hin bekommt, da braucht man schon z.B. ein kleinen (schlauen) ATiny4 oder ATiny9 als Hirn und Taktgeber um die senderleistungscodierten IR-Pakete abzusetzen. Ja das könnte besser funktionieren als die ne555 Geschichte. Siehe oben, Leuchtturmprinzip.
Gruß Rolf

[oberallgeier]

... Das geht aber nur ... ODER die sendende Bake ...

Das "geht aber nur" war hier nicht gemeint, sondern das zuvor ausgeschlossene "ODER". Schon im Eingangspost ist ein Mikrocontroller erwähnt *gg*.

[inka]

hi,

ich habe jetzt die bake aus dem exp-board in die nächste version umgebaut, das board hatte mir zu viele wackler...



alle IR-dioden senden, probleme bereitet die messung / einstellung der frequenz:

hier noch einmal der schaltplan:



für die messung habe ich folgende punkte verbunden:

- emitter des treibertransistors (masse) mit GND (XBUS2) auf einem exp.board des RP6
- collector des trebeitransistors (zu den vorwiderständen der LEDs) mit dem pin 8 auf dem jumperblock J_IO (RX) der multi-I/O platine

änderung gegenüber dem schaltplan: statt dem 15kOhm (R1) habe ich 2,2k und 12k in reihe geschaltet, 15k hatte ich nicht

- das messprogramm verhält sich folgendermassen:

- beim starten des programms bleibt die anzeige leer, auch wenn die bake bereits angeschlossen ist und sendet
- erst beim erneuten start der bake (ein/aus an der steckdose) wird die (eine?) frequenz angezeigt.
- die anzeige reagiert nicht auf veränderungen am poti

- in der stellung des poti=0 ohm werden beim ein bzw. ausschalten (220V - steckdose) folgende werte (vorm komma) angezeigt:

ein --- aus
28828 --- 15841
3822 --- 3822
5728 --- 68965
554 --- 51779
4421 --- 17562

ich bin nun unsicher was mir diese werte sagen...

frage:

ich habe einen oszi:


hab damit aber noch nie was gemessen, nur ein paar anfangsversuche aus einem Buch - wie messe ich mit einem osziloscop - gemacht. Würde sich jemand trauen mir anhand des bildes zu beschreiben wie ich was einzustellen habe um die frequenz zu messen?

[Dirk]

Wow!
Du bist ja "professionell" ausgerüstet! Hut ab.

Zur Sicherheit:
1. Das "M32-Messgerät" hast du so kompiliert, dass die "//" am Anfang der Zeile "//#define FREQUENCY" entfernt wurden?
2. Der Anschluß PD6 auf Kollektor von Q1 und GND an GND ist ok?
3. Schwingt die Schaltung überhaupt? (sieht man dann ja mit dem Oszi)

Sonst kannst du natürlich auch mit dem Oszi die Frequenz messen:
1. Messfühler an Kollektor von Q1, Masse Oszi an GND
2. Volts/Div auf 0,5 oder 1V (Signale vertikal nicht abgeschnitten!)
3. DC/AC/GND-Schalter auf DC
4. Trigger auf DC, TV auf Off
5. Mit Time/Div und Hold so einstellen, dass eine gut zählbare Anzahl von Rechtecksignalen stabil (nicht wandernd) auf dem Schirm steht.
6. Dazu muss man die Position der Kurve mit X-Pos und Y-Pos sicher noch herumschieben, horizontal auch so, dass sich am li. Rand eine Signalflanke mit einem Raster auf dem Oszi-Schirm deckt.

Die Periodendauer [s] ist dann: Time/Div [s] * DIVs / Perioden
Die Frequenz [Hz] ist: 1 / Periodendauer

Dabei ist:
- DIVs -> Anzahl der horizontalen Unterteilungen auf deinem Oszi-Schirm
- Perioden -> Anzahl vollständiger Schwingungen in den o.g. DIVs
- Time/Div -> Stellung deines Oszi-Schalters umgerechnet in Sekunden