IR Led Alıcı ve Verici Tasarımı

[gokhangokcen]

konu epey eskide kalmış ama benimde benzer bir sorunum var. Elimde karşılıklı alıcı-verici çifti var arasında nesne var mı yok mu denetimi yapmam gerekiyor. Nesne biraz değişken. Bazen bir kağıt, bazen bir kumaş, ya da sineklik teli diyebilirim. Verici ledlere sabit akım uygulayıp çalıştırıyorum alıcılardan ise 1-0 bilgisi alıyorum. Modülasyon olayını yaptığımda örneğin sineklik telinin varlığını yokluğunu algılayabilir miyim? Sisteme modülasyonu nasıl ekleyebilirim?
Klasik bir pwm periyodu oluşturup (%50 dolu %50 boş şeklinde) diyelim ki 7khz sinyal. Bu sinyali bildiğimiz VE/AND kapısına uygulayacak olduğum bilgi ile birleştirip ardından ledlere mi girmeliyim? mantık nasıl oluyor? Alıcı taraftan ise bu bilgiyi nasıl alırım? Şu anki sistem mat olan nesnelerde güzel çalışıyor neticede ışık var ya da yok olarak çalışmakta. Fakat sineklik telini düşünün haliyle direkt olarak ışık gözeneklerden geçtiği için nesne yokmuş gibi algılıyorum. Nasıl bir yol izlemeliyim?

[ete]

Sabit yanan sistemle ne netice alıyorsan modülasyonla daha iyisini alman gerekir. Yada en azından aynı sonucu alman gerekir. Peki neden onu kullanayım dersen gün ışığının etkisini en aza indirmek için modülasyon gerekir.

Modülasyon nedir önce onu açıklayayım. Bir data sinyalinin belirli frekansta ki başka bir sinyale bindirilmesi işine Modülasyon deniliyor. Şimdi elinde 38 KHz lik %50 duty oranına sahip bir modulasyon sinyalin olsun. Bildiğin 38Khz lik kare dalga sinyali.
Şimdi tekrar sabit sinyal meselesine dönelim. diyelimki 10 ms süreli bir HIGH sinyali veriyorsun ve ardından 10 ms LOW gönderiyorsun. Şimdi bu sinyali alalım Modüle edelim.
10 ms lik HIGH sabit sinyal yerine 10 ms süresi boyunca 38 Khz lik sinyal çıksın. Sabit sinyalin Siyalin 10ms LOW olunca modüle sinyalinden 38Khz kesilsin ve oda sabit LOW bir nevi GND seviyesinde sinyal çıksın. BU şekilde sen 10 ms lik sabit HIGH sinyalini 10ms süre boyunca 38Khz lik sinyal şeklinde vermiş oluyorsun. Böylece 10 ms lik data sinyalini 38Khz lik modulasyon sinyaline bindirdirmiş olursun. 10 ms lik tek bir HIGH sinyali yerine elinde 10ms süreli bir sürü HIGH LOW (10 ms lik peryot boyunca sürüyor)dan oluşan bir sinyal bu modüle edilmiş olan.
Bu sinyali nasıl elde edersin onuda açıklayayım. Basitçe açıklaması iki girişli bir AND kapısı kullanılarak yapılabilir. Kapının bir girişinden 10ms lik sabit HIGH sinyalini diğerinden de 38 Khzlik modulasyon sinyalini verirsin çıkış açıkladığım gibi olur. Çıkış ile bir IR_LED'i sürersen modüle edilmiş sinyali ortama vermiş olursun.
Sinyalin bu şekilde çıktığına göre işin alıcı kısmına bakalım şimdi de. Alıcı tarafta bize öyle bir şey lazım ki 10ms lik süre ile gelen 38Khz lik sinyali tek veya sabit bir HIGH sinyali haline çevirsin. İşte IR_GÖZ dediğimiz elemanlar tamda bu işi yaparlar. İçlerindeki devre sayesinde gelen 38khz sinyali sabit HIGH sinyaline çevirirler LOW sinyalini ise direk geçirirler.
Bu IR gözler çalıştıkları (süzdükleri) frekansla anılırlar. 38Khz lik Göz şeklinde. Çünki yaptıkları iş 38khz lik kısmı kaldırmaktır. aynı gözün 36khz lik olanı ise sadece 36Khzlik kısmı kaldırır. Bu nedenle her göz her işe uymaz. Modülsayon için kullandığın taşıyıcı sinyale göre göz alınmalıdır.
Göz Out bacağından verdiğin sinyalin tersini sana verir. Yani sen 10ms lik HIGH göndermiş isen göz den 10 ms lik LOW alırsın. Aynı sinyali almak için göz çıkışına birde NPN transistör bağlaman gerekir. Transistörün Collector bacağına 4K7 lik bir pullup dirneci bağlarsın. Böylece verdiğin sinyalin aynısını bu transistörün Collector bacağından almış olursun.
Hepsi Bu kadar.
Ete

[gokhangokcen]

@ete üstad verdiğin değerli bilgiler için teşekkür ederim. Ledleri düz sürme ile işimi iyi kötü görüyor. Birde kullandığım ir ledlerin üzerinde Gün ışığı filtresi mevcut. Gün ışığına tepki vermiyor o yönden sıkıntım yok.(Day Light Filter) Mesafem 10-12cm ne daha fazla ne daha az. Ama yaşadığım sıkıntı şu örneğin saydam ya da gözenekli bir ürünün varlığını ya da yokluğunu algılayamıyorum. Bu konuda tecrübesi olan var mı diye sormak istedim işin aslı. En basitinden evlerde kullandığımız tül perde ya da camdaki sineklik teli bu iş için güzel örnek. Bu ürünleri ir led kullanarak nasıl algılayabilirim?

[ete]

Kullandığın sistem Infrared ışık demetinin bir cisme çarpıp geri gelmesi esasına dayanır.
Yansıtan cismin rengi koyulaştıkça ışığın soğrulması (bir nevi yutulması) olayı artar.
Yansıtma yüzeyinin düz ve prüzsüz olması gerekir. Prüzlülük arttıkça sizin ışın demetinizin gücü ve açısıda artması gerekiyor. Sonuçta şu tespit ile karşı karşıyasınız. Işın demetini ne kadar fazla kısmını yansıtabilirseniz haberleşmeniz o derece sağlıklı yada başarılı olur. Bu söylediklerim hep sabit modülesiz sinyaller için geçerli.
Şu anda üzerinde çalıştığım bir proje var. Sistem module edilmiş Infrared sinyal kullanıyor kısaca NEC protokolü ile haberleşme yapıyorum.
Sistemin IR_Göz'ünü, perdeye (Tül) doğru çevirdim arasınada 1,5m mesafe var ve kendimda gözün arkasından yaklaşık 1 m mesafeden perdeye doğru infrared sinyal yolladım. Çalışıyor. Yere halıya doğru kumandayı tutuyorum yine çalışıyor. Kısaca bu sistem çok az bir yansıma ile de çalışabiliyor. Zaten yaklaşık çalışma mesafesi 10m hatta 11 metreden bile kumanda edebiliyorum alete. Ama senin sistemin için aynı şeyleri söyleyemeyeceğim. Senin sistemin sinyalin gücünü kullanıyor benim sistemim kodun gücünü kullanıyor.

Tek söyleyeceğim şey, modülasyon şart diyorum.
Ete

[gokhangokcen]

@ete hocam sağolasın. Sen sistemin çalışması (her türlü şartta bilginin karşıya ulaşması) için uğraşıyorsun. Ben ise bilginin gidip gitmemesi değil aradaki yansıma seviyesinin kontrolünü istiyorum. Mesela koyu nesne koysam arada nesne var diyebilecek, tül perde koysamda arada nesne var kaldırdığımda nesne yok diyebilecek bir sistem arıyorum. Seninde bahsettiğin gibi ir alıcı ile verici arasına tül perde koydum denedim sinyali alıyor dedin. Ben ise tam tersi arada transparan nesne bile olsa ürün var demek istiyorum. Bir nevi nesne var yok denetimi yapmak istiyorum.

[alisumer]

@ete hocam sağolasın. Sen sistemin çalışması (her türlü şartta bilginin karşıya ulaşması) için uğraşıyorsun. Ben ise bilginin gidip gitmemesi değil aradaki yansıma seviyesinin kontrolünü istiyorum. Mesela koyu nesne koysam arada nesne var diyebilecek, tül perde koysamda arada nesne var kaldırdığımda nesne yok diyebilecek bir sistem arıyorum. Seninde bahsettiğin gibi ir alıcı ile verici arasına tül perde koydum denedim sinyali alıyor dedin. Ben ise tam tersi arada transparan nesne bile olsa ürün var demek istiyorum. Bir nevi nesne var yok denetimi yapmak istiyorum.

bunun için modulasyona ihtiyacın yok karşılıklı olarak fotosel ve lazer (yada herhangi bir ışık) kullan fotoselden analog ölçüm yap ufak voltaj değişimlerini 10 bit adc sana yeterince hassas verir. baştan bi örnekleme yaparsın ona göre aşağı yukarı araya koymak istediğin nesnelerin voltaj çıktılarını biyere not eder sonrasında verilere göre ne yapmak istiyorsan onu yazabilirsin örneğin sineklik sana 600 ile 700 sayısı arasında bi değer veriyorsa bu değerler arasını sineklik diye ekrana yazdırabilirsin.benzer sensörler ile hava kalite(parçacık sayısı)köntrölu yapan sistemler var.ama illede yansıma ile ölçüm yapıcam dersen onda ortam ışığı ve yüzeyin yansıtıcılığı çok etkilidir beyaz bir sineklik ile siyah bir sineklik arasında dağlar kadar fark olur,

[gokhangokcen]

@alisumer üstad bahsettiğin gibi MCP3001 kullanıyorum. DAC to SPI 10bit olarak çalışıyor. Sahada bu değişimleri yakalamak çok zor. Dediğin gibi çok küçük değerler ile bilgi dönüşü oluyor. örneğin boşta 600 ölçer iken sineklik varken 550-525 arasında değer ölçüyorum. En ufak bir parazit durumu analog sinyali etkiliyor. Ölçümlerim değişiyor. Daha başka nasıl bir sistem kullanılabilir bilmiyorum. Bir firmanın yaptığı ürün var araya bildiğimiz koli bandı koyuyorum onu dahi algılıyor ve çok stabil bir şekilde. Devre yapısını inceledim yine ir led var.

[alisumer]

@alisumer üstad bahsettiğin gibi MCP3001 kullanıyorum. DAC to SPI 10bit olarak çalışıyor. Sahada bu değişimleri yakalamak çok zor. Dediğin gibi çok küçük değerler ile bilgi dönüşü oluyor. örneğin boşta 600 ölçer iken sineklik varken 550-525 arasında değer ölçüyorum. En ufak bir parazit durumu analog sinyali etkiliyor. Ölçümlerim değişiyor. Daha başka nasıl bir sistem kullanılabilir bilmiyorum. Bir firmanın yaptığı ürün var araya bildiğimiz koli bandı koyuyorum onu dahi algılıyor ve çok stabil bir şekilde. Devre yapısını inceledim yine ir led var.

yansımayı değilde sensör ve led arasını okuyacaksan çoğu PIC de ADC mevcut ve okuyabilirsin bu mümkün yapman gereken ışığın şiddeti ile orantılı değişim gösteren bir sensör LDR örnek fototransistör yada diyotlar var ve hassas ölçüm yaparsın ,anlattığına göre de zaten yapmışsın o değişim sana aradaki nesnenin varlığını göstermiş işte sorun ne peki anlamadım .aradaki nesnenin ne olduğunu anlamak için çok hassas olmasa da ilk yazıda yazdığım gibi baştan tespit etmek istediğin nesnelerin ışığı ne kadar kestiğini ne değerler verdiğini ölçmen gerek sonra da onları program ile uygun değer aralıklarında ayıklaman yeterli

[gokhangokcen]

bahsettiğimiz değerler oldukça küçük değerler. Ben öyle algılıyorum okuduğum analog değerden. kaldı ki tel deniyorum mesela. Ama adamların yaptığı ürün koli bandını algılıyor üstad sen düşün. Ben sineklik telinde 50 birim gibi çok az bir değer algılıyorum. Bu sahaya çıktığı zaman zaten beslemeden ya da sağdan soldan gelen parazitik durumdan dolayı hiç doğru okunamıyor.

[kuylus]

   Merhaba, öncelikle 2023 yılının her kes için hayırlı olması diliyorum.

Siz ustalara bir sorum olacak 4cm kadar bir mesafe için ir sensör yapmaya uğraşıyorum, genel olarak kontrolcü kullanmadan sensörü yaptım 1-2cm den gayet güzel çalışıyor fakat gün ışığından çok etkileniyor, sorun mesafeyi artırmak değil fakat güneşten etkilenmesinin önüne geçemedim, birkaç sensör inceledim kontrolcü kullanmadan 3-4 cm kadar çalışıyor ve öylen güneşine karşı direk tutsam da etkilenmiyor, kullanılan entegrenin üzeri silmişler, üzeri silindiğine göre de  kontrolcü olmadığını düşünüyorum lm358 yada lm393 de değil, devrede ir led ve ir transistör bulunmakta

Bu konuda nasıl bir entegre kullanılmış olabilir, ayrıca normal şartlarda ir ledin ışığını kamera ile görebiliyoruz fakat incelediğim sensörün ışığı hiç yok kamera göremiyor fakat  çok düzgün çalışıyor, osiloskop olmadığı modülasyon uygulanmışmı anlayamadım

Teşekkürler

[İlyas KAYA]

Merhaba, öncelikle 2023 yılının her kes için hayırlı olması diliyorum.

Siz ustalara bir sorum olacak 4cm kadar bir mesafe için ir sensör yapmaya uğraşıyorum, genel olarak kontrolcü kullanmadan sensörü yaptım 1-2cm den gayet güzel çalışıyor fakat gün ışığından çok etkileniyor, sorun mesafeyi artırmak değil fakat güneşten etkilenmesinin önüne geçemedim, birkaç sensör inceledim kontrolcü kullanmadan 3-4 cm kadar çalışıyor ve öylen güneşine karşı direk tutsam da etkilenmiyor, kullanılan entegrenin üzeri silmişler, üzeri silindiğine göre de  kontrolcü olmadığını düşünüyorum lm358 yada lm393 de değil, devrede ir led ve ir transistör bulunmakta

Bu konuda nasıl bir entegre kullanılmış olabilir, ayrıca normal şartlarda ir ledin ışığını kamera ile görebiliyoruz fakat incelediğim sensörün ışığı hiç yok kamera göremiyor fakat  çok düzgün çalışıyor, osiloskop olmadığı modülasyon uygulanmışmı anlayamadım

Teşekkürler

O tip sensörler genelde sensorun kendisinde çözülüyor. Muhtemelen farklı frekanslarda çalışan sensörler. Piyasada 38khz 40khz gibi alici vericiler var iken özel uretilenler 200khz lerde olabiliyor. Ayrıca direk çalıştırmak yerine kod gönderip almak da sorunların çoğunu çözer. "Ir manchester coding" olarak bakarsanız bilgilere erisirsiniz

[fatih88]

Eğer kesin olarak mcu olmadığına eminsen silinmiş entegreyi bulabiliriz tabi kullandigimiz abi Marka chipmaster'ın kütüphanesinde varsa çözemezseniz entegreyi yollayın kutupanesinde varsa ne olduğunu veya muadil bilgisini size yollayabilirim
Ama modülasyon olmadan o iş biraz zor
Pandemi zamanı yapmıştım ürünün herhangi bir infrared isiktanda etkilenmemeli TV klima vb kumanda sistemleri devrene etki etmemeli bunun için hem modülasyon hemde bir şifre mantığında bilgiler yollaman gerekiyor.

[kuylus]

Cevaplar için teşekkür ederim.

Tam emin olamamakla beraber silinen entegrenin kontrolcü olduğunu tahmin ediyorum.
HT68F002 böyle bir kontrolcü kullanılma ihtimali var, kendim bu kontrolcüyü, sadece ir ledi hangi frekansda sürmüşlerdiye merak ediyorum , osiloskop  bulabilirsem ölçmeyi deneyecem

[onurinci]

Musluklar için mikro işlemci olmadığı yıllarda valf kontrolü LM555 ile modülasyon tekniği ile yapılırdı.daha sonraları PLL döngülü LM567 çipine geçildi.

[kuylus]

fatih88 Yapmış olduğunuz  çalışmada hangi pic ve dil kullandınız  paylaşmanız mümkünmü

Teşekkürler