[Teoria] Podczerwień w robotyce

[GAndaLF]

Poprawiłem nieco fragmenty dotyczące schematów i ADC. Poza tym poprawiłem błąd w timingach kodu RC5.

[TIMONek]

Doceniam wkład pracy jaki włożyłeś w ten artykuł, ale mam kilka uwag.

Każda część jakiekolwiek artykuł powinna się odnosić do siebie. Ty zrobiłeś coś a'la wstęp (teoria) i to średnio odnosi się to do kolejnych punktów. Piszesz o np. dyfrakcji i interferencji, ale nie ma to związku np. z "działaniem czujników w praktyce".

Druga uwaga. Z Twojego artykułu czytający może wysnuć wniosek, że różnica pomiędzy diodą IR+TSOP a którymś z czujników Sharpa jest nie wielka. A w praktyce różnica jest ogromna. W obu przypadkach mamy do czynienia ze światłem zmodulowanym, ale sama zasada pomiaru jest inna. W jednym przypadku badamy amplitudę z jaką światło do nas wraca, a w drugim kąt jego padania. Stąd czujniki Sharpa są właśnie takie skuteczne i działają w różnych warunkach (oświetlenie etc), kolor materiału od którego fala się odbija ma w zasadzie tylko wpływ na zasięg (co jest naturalne).

Tak więc wykorzystanie przetwornika ADC do odczytu stanu czujnika linii jest nieefektywne z punktu widzenia wykorzystania mocy obliczeniowej procesora.

A to jest narzucanie czytelnikowi swojej filozofii. To zdanie nie ma za dużo wspólnego z prawdą, ponieważ przetwornik ADC działa niejako niezależnie, więc nie wykorzystujemy tutaj mocy obliczeniowej. Fajnie jakbyś napisał - wady i zalety, obu metod. Ja osobiście uważam, że jest to bardzo fajne i optymalne rozwiązanie z wielu powodów. Po pierwsze taka ilość sampli to nie jest wcale mało (no chyba, że masz LF, który jeździ po trasie w tempie odrzutowca), a po drugie daje to ogromną elastyczność (możliwość uzyskania większej rozdzielczości pomiaru, programowa zmiana progu, filtrowanie itd).

To tak w skrócie.

[GAndaLF]

Co do dyfrakcji i interferencji to może rzeczywiście są trochę oderwane od reszty, bo nie do końca wiedziałem co z nimi począć. Po prostu myślałem, że powinienem je też tam zawrzeć. Mogą być źródłami zakłóceń i dobrze o tym wspomnieć, ale uznałem, że nie ma sensu się o nich rozpisywać. Takie dwuzdaniowe opisy uznałem za wystarczające. Tym bardziej, że artykuł nawet bez tego jest bardzo obszerny.

Nigdzie nie sugerowałem, że samodzielnie zbudowany czujnik odległości ma porównywalne osiągi z oryginalnym. Napisałem nawet, że producenci czujników pracują nad różnymi technikami poprawienia właściwości swoich czujników. Z tego chyba można wywnioskować, że mają lepsze parametry. Czynniki przemawiające za samoróbką to cena i walory edukacyjne. I tak jest w większości przypadków kiedy zamiast gotowego rozwiązania próbujemy zrobić coś samemu.

Co do ADC to rzeczywiście jest dość niedokładnie opisane. Jak będę miał chwilę to trochę podrasuję jeszcze ten rozdział. Mimo, że ADC samo w sobie jest osobnym układem to odczytywanie próbek przez mikrokontroler jest uwarunkowane częstotliwością ADC. W takim linefollowerze nie ma więcej zadań niż odczyt czujników i wyliczenie na jego podstawie PWMa, więc częstotliwość otrzymywania próbek ma wpływ na efektywną pracę uC. Jednak nie napisałem w tym rozdziale o kilku innych czynnikach. Np że częstotliwość PWM to zwykle kilkaset Hz i ilość próbek metodą ADC będzie wystarczająca. Poza tym ADC ma dużo większą rozdzielczość i można to również wykorzystać. Układy wykorzystane w metodzie cyfrowej mają swoje czasy ustalania i częstotliwość uzyskiwania próbek też może być wolniejsza.

Zdaję sobie sprawę, że jeżeli chodzi o LFy i czujniki odbiciowe to na forum jest już dużo materiałów, konstrukcji i doświadczonych w tym temacie użytkowników posiadających swoje zdanie. Dlatego nie widziałem sensu szczegółowego rozpisywania się na te tematy.

[Zuk]

Witam.

Artykuł ciekawy - zwłaszcza własne eksperymenty z kamerą.

Co do enkoderów to dodam, że jeszcze są transoptory przeziernikowe z otworem między nadajnikiem a odbiornikiem, w ten otwór można włożyć liniał lub tarczę o przezroczystych i nieprzezroczystych elementach w zależności od szerokości otworu tarcze mogą mieć różne grubości.

Istnieją także gotowe enkodery kwadraturowe z wyjściami w standardzie TTL wykonane jako przeziernikowe: taki czujnik to Q9720 montowany w drukarkach HP.

Pozdrawiam

Zuk

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[OldSkull]

Jeśli chodzi o przerzutnik Schmitta: AVRy mają na wszystkich wejściach taki przerzutnik, więc w ich przypadku nie ma sensu stosować dodatkowy układ. Nie wiem jak w innych mikrokontrolerach, spodziewam się, że też jakiś tego typu mechanizm powinien być, aby uniknąć "drgań" od zakłóceń.

Sam artykuł niestety biedny, np. ani słowa o czujnikach laserowych, a nawet zasada działania Sharpów nie jest wyjaśniona.

[Treker (Damian Szymański)]

Sam artykuł niestety biedny, np. ani słowa o czujnikach laserowych, a nawet zasada działania Sharpów nie jest wyjaśniona.

Ale chyba nie to było do końca tematem tego tekstu 😉 Sama podczerwień - jak podane jest to w temacie, została chyba opisana dość dobrze. Przy okazji jak widać, można też zauważyć na jakie inne artykuł liczą użytkownicy 😉

[Wojtek]

A może ktoś mi odpowie na takie pytanie: Chciałbym zrobić odbiornik typu załącz/ rozłącz przez tranzystor z użyciem ir. Myślę więc ,że do tak prostego zadania nie będę potrzebował żadnych systemów kodowania. Jednak kiedy zakupiłem fotodiodę ir w pokoju w dzień cały czas reagowała (bowiem wraz ze światłem widzialnym dociera do nast też dużo ir). Co mam zrobić żeby stworzyć taki odbiornik? Może użyć jakiegoś scalonego odbiornika działającego na sygnał modulowany?

Ale co tak naprawdę daje ta modulacja skoro zewsząd odbiornik otoczony jest różnymi zakłóceniami w postaci niepożądanych źródeł ir? W takiej sytuacji przecież ciągle odbiera on pobudzenie więc skąd część logiczna takiego odbiornika (mówię teraz o scalonym czujniku wrażliwym na sygnał modulowany a nie o gołej fotodiodzie/ fototranzystorze) wie że działa na nią w danej chwili sygnał modulowany?

[GAndaLF]

Scalone odbiorniki takie jak popularne TSOPy zawierają filtr pasmowo przepustowy, który wycina z odbieranego sygnału składowe o innych częstotliwościach (np 50Hz generowane przez żarówki podłączone do sieci energetycznej w domu). Dlatego jeśli sygnał emitowany przez nadajnik dociera do odbiornika z wystarczająco dużą mocą - zostanie wyselekcjonowany spośród sygnałów zakłócających. Problem może pojawić się, jeśli zakłócenie jest bardzo silne (np. flash z aparatu), wtedy odbiornikowi ciężko znaleźć zmodulowany sygnał. Jeżeli interesuje cię więcej szczegółów - wystarczy przejrzeć dokumentacje jakiś scalonych odbiorników.

Stosowanie samej fotodiody do wykrywania sygnału sprawdza się tylko jeśli układ jest osłonięty od zewnętrznych źródeł światła, albo dokonujesz programowej analizy odczytów. Ten drugi sposób jest używany na przykład w robotach micromouse. Jednak ty chcesz tylko sterować tranzystor więc nie masz możliwości interpretacji pomiarów.