IR-bake

[inka]

hallo allerseits,

bei der induktiven ladestation muss ich wieder einmal auf teile aus China warten, das ist der nachteil des kleinen preises , ich werde aber auch eine IR-bake brauchen...

es gibt viel zu viel geschriebenes im forum und netz überhaupt zum thema:

Astabile Kippstufe (Multivibrator) – Rechteckgenerator
ir sender bauen // variabel gepulste signale auf 38khz - Mikrocontroller.net
KHD Timer 555
NE555 - Der Herr der Zeiten
IR-Bake Infrared Emitter from CMOS 555 - Robot Room
NE555-Grundschaltungen
RP6 - Morse-Code - RN-Wissen
[gelöst] Einfache IR-Kommunikation für den RP6
Anschluss von Infrarotsensoren - Seite 7
AREXX.COM • View topic - RP6 Infrarot Sensor Abstand
ACS und IR Sharp

ich würde - rein gefühlsmäßig - diese variante wählen:


IR-Bake Infrared Emitter from CMOS 555 - Robot Room



wäre sowas empfehlenswert? Oder hat schon jemand mit anderen ausführungen gute erfahrungen gemacht? Wer schubst mich in die richtige richtung?

[Besserwessi]

An sich ist der Ne555 schon keine so schlechte Lösung, allerdings sind 50% Tastverhältnis nicht optimal - besser (weniger Stromverbrauch) wären eher 25% und dafür etwas mehr Strom und ggf. 2 IR Dioden in Reihe.

Es kommt auch etwas darauf an womit man das Signal empfangen will. Die Üblichen Fernsteuerempfänger wie TSOPxx36 wären empfindlicher, wenn das Signal noch einmal zusätzlich moduliert ist, also etwa noch einmal ein 1 kHz Signal an den Reset Pin kommt. Anhand der Frequenz dieses 2. Signals könnt man ggf. auch verschiedene Baken unterscheiden.

[RolfD]

Hallo...
Ich frage mich grade, was Du mit der IR Bake erreichen willst.

Eine IR-Bake als einfacher Sender mit NE555 schickt ja nur dauerhaft ein gepulstes IR Licht (meist stark gerichtet über LEDs 30-60°) raus. Hast du andere IR Quellen (Fernbedienung, IR Licht für cam), muss der Bot die falschen IR Signale ausfiltern um das Bakensignal identifizieren zu können. Ggf. stören sich diese aber auch gegenseitig denn auch ein IR Licht ist wie gesagt nur Licht und "hell" im Raum ist eben "hell". IR funktioniert deshalb gut weil es im IR Farbband normalerweise eben nicht hell ist (es sei denn, man hat Leuchtstofflampen). Stell dir statt einer IR LED einfach eine weiße LED vor... und nen 500W Strahler als Deckenlampe...und du weißt was du von einer IR Bake für Lichtausbeute .. und Zielgenauigkeit erwarten kannst.
Dann muss der Bot aus der Stärke des Signals abzüglich Reststrahlung und ggf. richtungsempfindlicher Empfänger auch noch ein Standort der Bake berechnen... um dann seinen eigenen entsprechend zu berechnen... dabei sind Entfernungsinfos nur aus der Signalstärke und nicht aus der Signallaufzeit wie bei Schall ableitbar.
Stellst du 2 oder mehr Baken auf, müssen sich die Baken per Signal auch noch beim Bot identifizieren... (hat man früher bei Leuchttürmen auch gemacht indem z.B. 2 oder 3 "Lichtimpulse" ala Morse an die Schiffe geschickt wurden)
Wesentlich schlauer sind da schon IR-Reflektionslichtschranken (der Bot benutzt selbst eine als Kombi aus IR-Senderdiode und IR-Reciver - und ist damit selbst ein "Lichtverschmutzer" im IR Band) welche z.B. eine Distanz zum Hindernis angeben können aber die sind eben zwingend auf eine Reflektion angewiesen. Und das hat auch nur eine Reichweite von 30 cm... Ich will damit sagen, es reicht nicht einen "dumm blitzenden" IR-Sender aufzustellen damit der Bot sich orientieren kann weil man halt daraus keinerlei Info über seine Lage oder die der Bake bekommt.

Sinnvoller wäre ein System wo ein Bot ein unidirektionalen IR-Blitz feuert und sagen wir mal 3 Baken empfangen das Signal und messen die Stärke. Darauf hin senden alle 3 Baken nacheinander die Messwerte an den Bot (per IR oder Funk) und der Bot trianguliert aus den 3 Werten seine Lage. Da die Sendebedingungen im Raum aber nicht überall gleich sind wird selbst das "komplizierte" Verfahren noch genug Fehler produzieren so das der Bot oft genug nicht weiß wo er sich befindet. Eine Funkpeilung funktioniert so ähnlich.

Ein anderes System würde auf 3 Baken nacheinander 3 unterschiedliche Signale versenden und am Bot müsste ein IR Empfänger alle 3 Signale zum einen den jeweiligen Baken zuordnen und zum anderen die genaue Stärke des Signals messen aus denen sich wiederum die Position triangulieren lässt. Da sich aber die 3 IR Sender nicht in die Quere kommen sollten (IR-Lichtverschmutzung), müsste man die Baken irgendwie synchronisieren oder takten. Quasi das Leuchtturmprinzip.

Noch ein Beispiel aus der realen Praxis zu IR. Es gibt für Bots so kleine blaue Fussbälle, die mit IR Dioden besetzt sind. Überleg dir mal was es schon für ein Aufwand ist, so ein Ball mit dem Bot auf dem Spielfeld zu finden, zu dribbeln... und dann noch ins richtige Tor zu bekommen. Es mag ja einfach sein, eine Art Linienfolger für IR-Signale zu schreiben... aber wenn der Bot mehr können soll als einfach nur anstubsen... wirds schwierig.
Allgemein halte ich IR-Baken für 1. kompliziert und 2. ungenau. Eine Schall-Laufzeitmessung wäre jedenfalls deutlich zuverlässiger. In jedem Fall steckt in einer Bake aber mehr als nur ein NE555... denn den kann man nur in dem besagten IR-Fußball einsetzen.
Gruß Rolf

[fabqu]

Hi!
Da fällt mir gerade noch eine Möglichkeit ein:
Irgendwer hier im Forum (RolfD? Dirk? Radbruch??? ) hatte da mal eine andere Herangehensweise gewählt, die wohl sehr gut funktioniert hat.
Ein Laserstrahl wurde vom Zielpunkt (also deiner Bake, oder tankstelle oder was auch immer) ausgesendet, jedoch als Fächer aufgespalten. Das heißt durch das Zimmer war ein Fächer parallel zum Boden überall sichtbar (im Winkel 80° oder so).
Auf dem RP6 war dann eine pappröhre mit einer linse vorne drin. Hinten war die Röhre geschlossen und darin ein lichtsensitiver Widerstand eingeklebt.
Die Brennweite der linse musste so gewählt sein, dass der Abstand zum Widerstand genau passt.
"Schaut" diese Röhre dann mit der Linse direkt in den Fächerstrahl ist das Signal des Widerstands maximal. Die Röhre muss natürlich in derselben Höhe angebracht sein, in der auch der Fächerstrahl liegt.

Irgendwo hier im Forum müsste es dazu einen Artikel geben, aber frag mich bitte nicht wo das war. Aber von allen Möglichkeiten, die ich hier im Forum schon zum Thema "Orientierung im Raum" gelesen habe, erschien mir diese die einfachste und zielstrebigste.
Vielleicht kann man das dann mit zwei solchen Fächern in unterschiedlichen Höhen oder unterschiedlichen Farben (mit Filtern in der Röhre) noch verbessern.

nachteil: geht natürlich nur im Flachen Gelände.

[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]

hi,

ich habe jetzt die bake auf einem exp-board aufgebaut:



- ich würde jetzt das "glimmen" der IR-diode so interpretieren, dass die bake (auch) im IR bereich sendet (die rote LED ist nur als "kontrollleuchte" da, weil man ja das IR-licht nur mit der kamera "sieht")
- mit dem poti soll man ja die sendefrequenz einstellen können - kann ich die 36kHz irgendwie messen? In der beschreibung zu der schaltung steht:
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Theoretical frequency can be calculated by:
f=¹/_{(1.4 RC)}
where f is frequency in kilohertz, R is resistance in kilohms, and C is capacitance in microfarads.
38 kilohertz = ¹/_{(1.4 * 18.7969 kilohms * 0.001 microfarads)}
Even if you could find a 18796.9 ohm resistor, it turns out the capacitance and resistance of the wiring and the wide tolerance (even at 1%) of the parts means a variable resistor (potentiometer) is a must! Also, the current being used to drive the transistor (Q1) alters the timing a bit.
Using a 1-nF (C1) [1 nF is same as 0.001 µF] capacitor and a 15-kilohm fixed resistor (R1) plus a 5-kilohm potentiometer (R2) does the trick. Not only does the potentiometer allow for hand tuning, but also the frequency can be varied from about 32 kHz up to about 42 kHz. The margin means the desired values of 36 kHz to 40 kHz should be attainable even with variations in parts and wiring.

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ich habe die testdatei für das verwenden einer fernbedienung mit der m32 - hier - geladen und beim ein/ausschalten der bake verändert sich das LCD natürlich nicht, aber im terminal kann man veränderungen bei einigen werten beobachten, je nachdem ob die bake sendet oder nicht....

- welche variablen wären es wert beobachtet zu werden?

edit: die von mir beobachteten änderungen waren auf die rote LED zurückzuführen, um so wichtigen wird die frage - wie kannn ich mit dem RP6 verifizieren, ob die bake sendet und ob etwas vom RP6 empfangen wird? Vermutlich (sicher?) stimmt die sendefrequenz nicht...

[RolfD]

Sendefrequenzen und vor allem Dutycycle (Abstand von low zu high im Schaltzyklus) wirst du Zuverlässig nur mit einem Oszi prüfen können. Oder mit einem IR Empfänger der die IR-Daten misst und auswertet. Das müsste die RP6 Base z.B. können. Manche Multimeter haben zudem eine Frequenzmessung (das Metex M-3650CR z.B.)
Ich hab mir für sowas mal den Polin Bausatz von der Netio mit nem AVR Atmega 1284 besorgt
http://www.pollin.de/shop/dt/MTQ5OTg...VR_NET_IO.html
um ein "programierbares exBoard" für solche zwecke aufzubauen.. allerdings hab ich es derzeit nicht in Verwendung.. aber das würde ich nun verwenden...
Gruß Rolf

[Dirk]

Hi inka,

deine Bake sendet ja zur Zeit nur mit etwa 36 kHz.

Zunächst gibt es da 2 Fragen:
1. Stimmt die Frequenz?
Man könnte sie z.B. messen: Messgerät

2. Kann der RP6 die Bake empfangen?
Der IR-Empfänger auf dem RP6 (TSOP 34836) hat am Ausgang ein Low-Signal, wenn er 36 kHz empfängt, sonst High.
Bei ersten Tests helfen also nicht die Programme, mit denen man RC5-Code empfangen kann.
Man müßte den Portpin, an dem der TSOP hängt, direkt abfragen. Bei der RP6 Base ist das der Portpin PB2.
Dafür müßtest du ein eigenes Programm schreiben, das den Pegel von PB2 ausgibt.

[inka]

Hi Dirk,

wenn das mit dem messgerät ginge, das wäre ja phänomenal!

kompilieren konnte ich das programm schon mal, jetzt noch eine frage:

ich komme nicht gut an die M32 ran, die I/Os sind doch auch auf die multi I/O ausgeführt - Du weisst es sicher aus dem stegreif - wo kann ich dort den PD6 abgreifen?

die zweite frage schliesst sich unmittelbar dran - um die frequenz an meinem IR-testboard zu messen, muss ich den colector des 2N2222 mit dem PD6 verbinden und masse des test-boards mit masse des RP6, oder?