IR Entfernungssensor selber bauen

[foxi_the_daywalker]

Hi!

Also mir sind die Sharp Sensoren etwas zu teuer, besonders da ich viele einfache Bauteile schon zur Verfügung habe.
Bei meinen ersten Tests habe ich zwei (IR)LEDs durch ein Holzplättchen gesteckt und dazwischen eine (IR) Fotodiode gepackt. Ich hab die LEDs mit konstant Strom betrieben und die Fotodiode durch einen OpAmp/Spannungsfolger entkoppelt.
Erster Fehler: Ich hatte die Diode in Durchlassrichtung betrieben, was quasi kein Empfangssignal lieferte. Nachdem ich diesen Fehler behoben hatte, stellte ich fest, dass die Fotodiode(BPV23) trotz Tageslichtfilter sehr tageslichtempfindlich war.
Um dieses Problem zu umgehen, dachte ich an eine Taktung der LEDs. So, wie ich es gelesen habe, ist das ja auch die normale Lösung.
Um etwas konkreter zu werden: Es ist ja kein Problem die LEDs mit 1KHz zu takten, dafür habe ich schon einen NE555 einigermaßen kalibriert.
Das Problem ist nun wie ich das 1KHz an der Fotodiode detektiere.
Zu erst habe ich mir zum Experimentieren folgenden Anfang gedacht: http://home.edo.uni-dortmund.de/~daywalker/ir-fotodiode.png
Danach würde ich ein Bandpass schalten, dazu habe ich ein Filter 2. Ordnung gefunden in Multible Feedback Topology. Übringens nur zu empfehlen:
Texas Instruments, OpAmps for everyone, Design Reference
Ein Ausschnitt: http://home.edo.uni-dortmund.de/~daywalker/mfb-bandpass.pdf
Die OpAmps werden später vermutlich eine symmetrische Versorgungsspannung von +/- 9V bekommen.
So und nun komme ich etwas ins Schleudern und würde mich über Hilfe freuen.
Entweder ich baue hinter das Filter einen Gleichrichter und messe diese Sapnnung mit einem ADC oder ich verwende einen fertigen IC wie den NE567. Das ist ein ToneDecoder bzw phase-locked loop (pll).

Was meint Ihr ?

Bis denn
Foxi

[Fritzli]

Hallo

Dein beschriebenes Projekt hat im Prinzip nichts mit einem Sharp-Sensor zu tun. Mit LED & Fotodiode kriegst Du nur Informationen über Reflektivität UND Entfernung. Solange Du die Reflektivität nicht genau kennst, "misst Du nur Mist".

Bei roboter-teile.de kosten die Sharps sowas um die 1 2Euro. Billiger wirst Du was Vergleichbares kaum hinkriegen.

Gruess
Fritzli

[foxi_the_daywalker]

Hmm, als ich den Prototypen mit konstantem Licht getestet hatte, war der Unterschied zwischen einem Stück weißem Papier und meiner Hand nicht so groß. Daher hielt ich die Technik für ausreichend genau. Sie soll später meinen Roboter vor Kollisionen schützen.

Sharp kocht auch nur mit Wasser. Welche Technik steckt denn noch in diesesn Sensoren ?
100 Euro für Sensoren oder vorhandene Bauteile, das macht schon einen Unterschied.

Bis denn
Foxi

[Fritzli]

Hallo


Sharp kocht auch nur mit Wasser. Welche Technik steckt denn noch in diesesn Sensoren


Die haben eine modulierte LED (1KHz) plus einen PSD (laterale Photodiode) als Empfänger. Dabei wird nicht die Menge an reflektiertem Licht gemessen, sondern der Winkel aus dem es kommt; der ist dann eine Funktion der Distanz (Stichwort Parallaxe). Ausserdem wird über 32 Messungen gemittelt und erst dann ausgegeben.




100 Euro für Sensoren oder vorhandene Bauteile, das macht schon einen Unterschied.

Wieviele brauchst Du denn?

Für Kollisisonschutz ist deine Methode sicher besser als ein Haufen Sharp GP2Dxx, die sind weniger dafür gemacht.
Ich würde an Deiner Stelle mal einen Blick auf die TSOP's werfen, die haben den Decoder &Filter bereits eingebaut.

Gruess
Fritzli

[ähM_Key]

http://www.kreatives-chaos.com/index.php?seite=gp2d120

..glaube nicht, dass man das so einfach nachbauen kann!

MK

EDIT: Menno zu spät ;)
...Stichwort IS471 (http://www.the-starbearer.de/Roboter/Baugruppen/IS471Modul.htm) ?

[foxi_the_daywalker]

ahh, das war das.

Ich hatte auch schonmal an was ähnliches gedacht. Ich baue eine Fotodiodenleiste und schau dort welche Diode das meiste Licht abbekommt.

Mein Roboter muss rundherum und unten drunter Sensoren bekommen, deshalb soviele.

An die TSOPs hatte ich auch schon gedacht, aber da ist mir die Gefahr zu groß, dass sie durch Fernbedienungen gestört werden können.

Ok, dann muss ich bald mal meine IR-LEDs auf ihren Öffnungswinkel hin untersuchen. Vielleicht schaffe ich ja einen primitive Mischung aus meinem ursprünglichen Sensor und einem Winkelmesser zu bauen.

Bis denn
Foxi

P.S.: Mein ursprünglicher Sensor hat meine Hand in 10cm Entfernung schon erkannt

[nestandart]

-LED "lechtet" (mit 37,40,oderwas kHz)
-ist der signmal vom TSOP ?
-wenn ja { LED auschalten.}
- nein {weitergehen}
- noch mal LED leuchten...



undso 3 bis 5 mal ...

wen das "leuchten" und "es gibt TSOP-signal" "zusammenpassen" - dan ist es keine störung ...

LEDs kann man sehr gut in ein schrumpfschlauch verpacken.

[foxi_the_daywalker]

hmm, das würde aber bedeuten, dass man meinen Roboter blenden könnte. Solange er durch eine Fernbedienung bestrahlt wird, müsste er ja stehen bleiben.

Ich hab auch noch genug Fotodioden und OpAmps, dass ist nicht das Problem.

Bis denn
Foxi

[Manf]

Für den ersten Schritt ist es sicher das beste zu sehen was es sonst so gibt:
Unmoduliert, IS471, TSOP und GP2D12.

Vielleich ist ja der TSOP geeignet, billig ist er ja auch und die Störung duch eine Fernbedienung sollte man nicht überbewerten, es gibt bei den TSOPs eine Reihe von Trägerfrequenzen. Mit zwei Stück könnte man sich schlimmstenfalls retten.

Den Filter und Verstärker des TSOP kann man zum Test auch mal selbst aufbauen aber im Vergleich zur integrierten Lösung bleibt das dann eher ein Demonstrator.
Manfred

[nestandart]

also noch eine idee habe ich gehabt:

mann nimmt einige fotodioden, und multiplexiert (richtig so ? :) ) sie.
(analog multiplexer, oder einfache analog swiche)

dann brauchte man nur ein signalverstärker+filter ...

bin aber nicht gans sicher, ob es klappt ...

[foxi_the_daywalker]

Hmm, Analoge Multiplexer hab ich sogar noch zu Hauf da ^^

Ja, wenn es wirklich später klein und kompakt werden soll, werd ich wohl auf eine integrierte Lösung zurückgreifen müssen.

Danke für die vielen Infos
Foxi