» » Модуль аппаратного генератора для инфракрасных датчиков TSOP
Информация к новости
  • Просмотров: 39063
  • Автор: administrator
  • Дата: 22 апреля 2008
  • 100
22 апреля 2008

Модуль аппаратного генератора для инфракрасных датчиков TSOP

Категория: Контроллер MRC28

Многие начинающие сталкиваются с проблемой генерации правильной частоты для использования в качестве бесконтактных датчиков препятствия инфракрасных фотоприемников типа TSOP. Данную проблему можно решить с помощью аппаратных средств генерации. В данном материале представлена описание, схема и печатная плата модуля аппаратной генерации меандра.
 

Модуль аппаратного генератора для инфракрасных датчиков TSOP

 

На начальном этапе домашнего робостроительства, мы то же столкнулись с данной проблемой. Изначально был разработан модуль аппаратной генерации на основе микросхемы-таймера 555-й серии. Модуль получился вполне работоспособный и использовался в паре конструкций, но в процессе эксплуатации была выявлена сильная зависимость от стабильного питания – частота «плавала». В дальнейшем мы перешли на программную генерацию меандра.

 

При разработке очередной конструкции возникла потребность в действительно стабильном и простом аппаратном генераторе на частоту 36kHz и скважностью 50%. В результате чего был разработан данный модуль. Основой для модуля стали работы известного за границей робототехника Девида Кука. Модуль основан на микросхеме стандартной логики 74HC00. На ней собрано два независимых генератора частоты с возможностью подстройки в довольно широком диапазоне. Частота генерации не «плавает» при колебании напряжения питания в отличии от модуля на основе 555-го таймера.
 
Модуль аппаратного генератора для инфракрасных датчиков TSOP

 

Полный диапазон настройки частоты не измерялся, но на вскидку, при таких номиналах резисторов, позволяет настроить каждый генератор от 33 до 40 kHz. При необходимости «сдвинуть» частоту в ту или иную сторону можно с помощью подбора резисторов R2 и R5.
 

 модуль имеет два независимых генератора, что позволяет использовать в конструкции TSOPы для двух различных частот

 

Как говорилось ранее, модуль имеет два независимых генератора, что позволяет использовать в конструкции TSOPы для двух различных частот (к примеру 36kHz – передние датчики, 38kHz – боковые датчики). Подстройка частоты каждого из генераторов осуществляется с помощью построечных резисторов R3 (выходы 1А и 2А) и R6 (выходы 1В и 2В).
 
Подстройка частоты каждого из генераторов осуществляется с помощью построечных резисторов
 
 

 

Печатная плата модуля выполнена в одностороннем варианте. На ней разведены разъемы для подключения 4-х модулей инфракрасного датчика (два разъема – выход от одного генератора, два – от другого) и разъем выхода сигналов на микроконтроллер с подачей питания. Так же на плате присутствует светодиод, который сигнализирует о наличии питания. Плата проста в изготовлении и не вызовет затруднений у начинающих.
 

Печатная плата модуля выполнена в одностороннем варианте.

 

Схема в формате sPlan 6.0 и разводка платы в формате Sprint Layout 4.0 под ЛУТ вы можете скачать ниже.
 
Вы не можете скачивать файлы с нашего сервера

Метки к статье: модуль, TSOP, сенсор

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
<
space

22 апреля 2008 16:21

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Я так понимаю этот генератором позволяет чётко настроить ик - бампер. Это так? И ещё. Генератор может работать совместно с главной платой робота?
<
administrator

22 апреля 2008 17:16

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
да, настраивается четко
конечно может, сигналы от модулей датчиков через модуль генератора сквозняком идут на главную плату, где МК их обрабатывает.
<
Dirt

26 мая 2008 22:07

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Черт, собрал все по схеме. Подключил к напряжению, пару секунд поработал и после чего благополучно накрылась микросхема генерирующая сигналы.
Думал может гдето замыкает, перепроверил, но ничего не нашел.
Имеет значение какой мощности потенциометры ставить? А то я засунул по 0.1вт, с целью сэкономить место. Вроде как на подачу логического сигнала много не требуется.

Пытаюсь понять схему, но никак не выходит. От куда изначально поступает сигнал?
Тут почемуто задействованы все 4 канала для выработки всего одного сигнала нужной частоты:
http://www.robotroom.com/infraredtransmitter.html
<
administrator

27 мая 2008 00:11

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
На роботруме непосредственно генерируют сигнал только 1 и 2-й элементы микрухи, остальное что то вроде буфера, в нашей схеме на них просто еще один генератор собран.
То что сдулась микра очень странно ибо дубовая, мы когда схему просто на проводках ваяли как только не издевались над ней belay и ничего с ней не случилось.
Подстроечники там любые можно ставить - токи мизерные в схеме работают.
Вообще схема простая как топор... честно гря даже и зацепится то не за что sad

как гипотеза - проверь резисторы R1 и R4, мож с номиналами напутал, если они будут иметь сильно заниженные номиналы возможны неприятности... пока вроде все
<
Dirt

31 мая 2008 22:48

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Привет еще раз. Наконецто дождался этих 74HC00, взял сразу 3 штуки для уверенности. smile
Начал собирать схему постепенно, подключая различные части, в конце концов было подключено все и как не странно так и не собиралось сгорать. Скорее всего та, что была до этого, либо была повреждена при пайке, либо изначально с дефектом.
Теперь другая проблема. Выкрутил сопротивление на светодиодах почти на всю катушку, проверил фотоаппаратом, светят как надо. Вот только ТSOP сигнал ни в какую принимать не хочет. Если поднести к зеркалу лишь немного опускается стрелка вольтметра подключенного к выходу. Потенциометр на задающем блоке крутил до конца в обе стороны при подставленном зеркальце - без результатов. what
Схема по идеи отличается только ТSOP'ом, так как в наличии был только TSOP1736 (распаян в соответствии своему PDF). Но я так понимаю корректирующие резюки на выходи большой роли играть не должны, а в остальном всеравно напрямую к питания подключается.
Можете есть какие то советы? Был бы очень благодарен.

Заметил еще что есть несколько 74HC00, у меня например от Fairchild с Typical propagation delay: 8 ns
Еще есть Philips, у них этот же параметр равен 7нс.
Можно узнать какой использовался в данной схеме? И как сильно влияет этот параметр на подборку сопротивлений и каких конкретно?

Очень извиняюсь, Fairchild это тот что сгорел ранее, сейчас посмотрел, мне дали Texas Instruments (SN74HC00). Внятно об этом параметре в даташите не нашел, но вроде он равен 6нс.

Если бы был осцилограф, так бы посмотрел что на выходе, а так... sad
<
administrator

1 июня 2008 00:14

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
При необходимости «сдвинуть» частоту в ту или иную сторону можно с помощью подбора резисторов R2 и R5.
fellow

Я честно говоря не помню кто производитель наших 74HC00, а на корпусе идентификатора производителя нету. Попробуй все таки поиграться с вышеозначенными резисторами (чуток поменьше, чуток побольше номиналы поставь). Да, еще, проверь тсоп, у тебя же уже ПЫХ был, а тсоп спалить очень даже реально (пульты от домашней аппаратуры - видаки, двдишники и прочие с ИК управлением - какой нибудь да совпадет по частоте с твоим тсопом). Проверь так же транзистор, который светодиодами моргает, живой ли.

Резистор на выходе тсопа влиять не должен.
В идеале конечно осцилом проверить или на худой конец частотомером.
<
Dirt

1 июня 2008 04:21

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Транзистор проверил кое как, вроде жив. Как проверит TSOP без понятия, во все стороны сопротивления близкие к бесконечности (десятки кОм).
Да и врядли он там сгорел, микруха дала мелкую трещину, да и не со стороны тогда задействованого канала. К том же питание от ATX блока, а они отключаются когда чтото вдруг замыкает, а тут продолжал работать по прежнему.
TSOP кое как реагирует на лучи от пультов или отражение светодиодов, но лишь чуть приоткрывается, я так понимаю должен открываться до конца.
<
administrator

1 июня 2008 12:25

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
Самый простой способ проверки тсопа - пульт.
Попробуй запитать от батарейного источника на 5В - АТХ может шуметь не хило по питанию.
Проверь номиналы конденсаторов С1 и С3 - правильно ли поставил - 0,001 мКф (маркировка 102)
<
Dirt

1 июня 2008 23:14

Информация к комментарию
  • Группа: Гости
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
Так я и говорю, что при подставлении пультов лишь чуть приоткрывается, т.е. напряжение на выходе с 4.6 падает гдето до 4.4В, вроде какая то реакция есть.
У меня не особо большой выбор пультов, три от Sony и 1 от колонок микролаб, скорей всего у них другая частота.
Ладно, завтра пойду попробую осцилограф уговорить дать проверить.
Кстати, способ создания датчиков на основе LM567 попроще и поэкономичнее учитывая высокую стоймость ТСОП'ов. Но у нас с таким уже делали, да и способ с регулировки частоты импульсов звучит заманчиво, в перспективе если построить матрицу можно считывать местоположение и примерную фору предметов, т.е. генерировать карту на ходу.
<
administrator

1 июня 2008 23:30

Информация к комментарию
  • Группа: Администраторы
  • ICQ: {icq}
  • Регистрация: 26.02.2008
  • Статус: Пользователь offline
  • Публикаций: 66
  • Комментариев: 747
Хех, у LM567 стоимость считай такая же как и у тсопов fellow по сути то на то и выйдет (мож и дороже - фототразисторы то же не копеешные).
И с помехозащищенностью то же както не понятно - эспериментировать надо.
Эта же (то есть на 74HC00) схема уже работает в паре проектов у нас, да и по всему миру в различных вариациях.
В идеале вообще дальномеры надо юзать шарповские, но для чайников их сигнал обрабатывать сложнее.

Кстати седня у себя перебирал хлам разный и нашел "прототип" - элементы тупо припаяны к ногам микросхемы wink , подключил датчик... работает зараза такая fellow
Назад Вперед
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.