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Topic: Gotcha utilizando pistola de infrarrojos (Actualizado) (Read 577 times) previous topic - next topic

ziceck

Tengo que hacer un proyecto en el cual una pistola con un led IR emisor dispara a un chaleco el cual tiene LEDS IR receptores(4 al frente y 4 atrás del chaleco), la distancia mínima  que puede alcanzar es de 15 metros, estoy investigando los modelos de leds pero no sé cuáles sean los más adecuados para mi proyecto. La única información que el emisor envía es el nombre del jugador que ha disparado y el receptor debe saber quién le disparo.


He encontrado un modelo emisor(IR 383, TSSP4400) el cuál solamente es un LED y un módulo LED IR emisor KY-005.

La única diferencia que encuentro es la corriente y el voltaje que utilizan.

En cuanto a los receptores(VS1838) el cuál también es solamente un LES y un módulo LED IR receptor KY-002.


Las diferencias que encuentro son el voltaje y la corriente que usan, y el alcance que tienen,en el VS1838  es de 22-25 metros, y en el KY-022 es de 18 metros, ambos cumplirían con la distancia requerida de 15 metros.

En cuando a similitudes ambos una frecuencia de 38 KHz y un ángulo de recepción de 90 grados.


Los precios para IR 383 y VS1838 están entre 10 y 15 pesos, mientras que los módulos KY valen más de 30 pesos, estos últimos a mi parecer se ven mejores ya que creo vienen integrados a un pequeño circuito y los primeros solamente son el puro LED.

¿Cuáles me conviene comprar, y que ventajas tendría que los KY-00x vengan integrados en un módulo?

tauro0221

Hi,
Si este fuera mi projecto yo seleccionaria el de KY porque ya viene con una tarjeta que te ayudara a montarla en lo que vas usar como pistola. Si despues quieres un led mas fuerte ya lo que tienes que hacer is soldarlo en la tarjeta.

Kike_GL

Suponiendo que efectivamente el emisor logre los 15 m de distancia, como harias para reducir el angulo de emision que es como de 12° ?

Imagina la emision como un cono. Calculaste la distancia que tendrias que poner entre los receptores para que a esa distancia solo lo detecte uno de los receptores ? a mi me sale casi de 3 m.

Saludos, Kike_GL
Saludos, Kike_GL

ziceck

Hola, he agregado toda la información del proyecto y los avances que llevo.

El proyecto que tengo que realizar es parecido a un gotcha por lo que tengo que tener una pistola, un chaleco y un servidor, a continuación explico más a detalle lo que debe de hacer cada cosa.

Pistola:
Debe disparar rayos infrarrojos los cuáles deben llevar códificado un id del jugador que está disparando, esto se hace con un LED infrarrojo emisor, la distancia máxima que puede alcanzar el disparo es de 15 metros.

Debe usar un buzzer para producir un sonido al disparar.

Para disparar se presiona un pushbutton.

La pistola debe mostrar a través de dos displays de 7 segmentos el total de balas que tiene.

Se debe usar un motor DC para simular que la pistola vibra cuando se dispara.

La pistola debe solicitar recargas al servidor cuando se inclina, la comunicación entre la pistola y el servidor es a través de un radio de 2.4 GHz.


Chaleco:
Debe de usar 8 LEDs receptores, cuatro atrás y cuatro al frente para captar los disparos de la pistola.

Debe comunicarse con el servidor a través de un radio de 2.4 Ghz, para notificarle que usuario es el que le ha disparado.

Servidor:
Se comunica con el chaleco o con pistola por medio de un Radio de 2.4 GHz.

Asigna recargas a la pistola.

Recibe la información que le envía el chaleco.

Lleva un control de los jugadores, cuantas veces le ha disparado a alguien, y cuantas veces le han disparado.



Materiales que usaré:

LED emisor infrarrojo KY-005.

LED receptor infrarrojo KY-022 x8.
Arduino UNO R3 x2.
Giroscopio/Acelerometro MPU6050.
Motor.
Pushbutton.
Buzzer.
Radio de 2.4 GHz x2.
Multiplexor CD74HC4067 x2 (En espera de que llegue el pedido).
Display de 7 segmentos x2 (En espera de ser comprado).

Hasta ahora ya he probado los siguientes componentes:
MPU6050 para detectar cuando se inclina la pistola.
LED KY-005 para enviar datos.
LED KY-022 para recibir los datos del emisor, hasta ahora sólo he usado un LED receptor porque la librería IRremote que estoy usando trabaja en el pin 11 y según yo usaré el multiplexor para conectar los otros 7 LEDs al pin 11 de arduino.
Buzzer para producir un sonido.


Las dudas o problemas que tengo ahora son las siguientes:

Según las especificaciones de los LEDs infrarrojos alcanzan una distancia de 18 metros, sim embargo después de realizar las pruebas, después de los 7 metros
la señal sí llega pero la información no llega correctamente, por ejemplo, mando un valor en hexadecimal 0xA90 y los valores que llegan son todos menos ese.

¿Cómo puedo superar la distancia de los 7 metros?, he buscado información y al parecer podría usar un lente, o un transistor para aumentar la corriente que recibe el LED ya que mientras más corriente tendría mayor alcance.
En el caso de que sirva un lente o transitor para mi caso, que tipo de lente y/o transistor debo de usar.

¿Existe alguna otra forma de usar los 8 LEDs receptores sin un multiplexor con la librería IRremote? Ya sea alguna conexión o que pueda usar otros pines aparte del 11 que trae por defecto.

ziceck

Suponiendo que efectivamente el emisor logre los 15 m de distancia, como harias para reducir el angulo de emision que es como de 12° ?

Imagina la emision como un cono. Calculaste la distancia que tendrias que poner entre los receptores para que a esa distancia solo lo detecte uno de los receptores ? a mi me sale casi de 3 m.

Saludos, Kike_GL
Pero según la idea que tengo puede tocar a uno o a todos los receptores que tiene el chaleco,  ya sea adelante o atrás, por lo que en el chaleco no sería necesario que estén tan separados.

Aunque no sé si reducir el ángulo pueda aumentar el alcance que tiene los infrarrojos para que la información llegue correctamente, ya que por lo que entiendo como le emisión se hace como un cono la información que lleva codificada se dispersa.

noter

Creo que enfocar el infrarrojo y reducir el ángulo es esencial, porque así aumentarás el alcance y porque al reducir el cono, también aumentarás la precisión; es decir, que a diez metros por ejemplo, el sensor no capte la emisión aunque dispares con metro y medio de desviación. Piensa en el infrarrojo en los mismos términos que si fuera una linterna. Con un cono estrecho conseguirás que llegue más cantidad de luz a más distancia y a una zona más reducida. También, sobre todo a menos distancia, al ser el cono más estrecho, es probable que apuntando bien, el cono proyecte en el hueco entre dos sensores y no sea detectado. Recibiendo un nivel de infrarrojo suficiente, durante el tiempo suficiente, se debería poder desentrañar el código enviado. Digamos que el código se envía de forma similar al morse, encendiendo y apagando la luz, sólo que a alta velocidad .
En una habitación oscura, con una cámara adecuada, puedes ver y calibrar el cono como hacen aquí, por ejemplo.

ziceck

En una habitación oscura, con una cámara adecuada, puedes ver y calibrar el cono como hacen aquí, por ejemplo.
¿Los lentes de una lupa podrían funcionar o deben ser como los de una cámara?

surbyte

Quote
Según las especificaciones de los LEDs infrarrojos alcanzan una distancia de 18 metros, sin embargo después de realizar las pruebas, después de los 7 metros la señal sí llega pero la información no llega correctamente, por ejemplo, mando un valor en hexadecimal 0xA90 y los valores que llegan son todos menos ese .
¿Cómo puedo superar la distancia de los 7 metros?, he buscado información y al parecer podría usar un lente, o un transistor para aumentar la corriente que recibe el LED ya que mientras más corriente tendría mayor alcance.
En el caso de que sirva un lente o transitor para mi caso, que tipo de lente y/o transistor debo de usar.
Todo led tiene especificaciones para modo contínuo y modo pulsado.
Lo que estas usando ahora es el LED alimentado de forma continua. Una fuente DC, una R limitadora de corriente que establece el valor maxímo de acuerdo a este dato.

Tu led dice
Forward Current   30 ~ 60 mA asi que supongamos que estas a la máxima corriente o sea 60mA

Buscando mas datos encontré esto
Infrared emitting diodes:
parameters during operation must not exceed limit values positive To current: 30 ~ 60 mA
Pulse Forward Current: 0.3 ~ 1 A
reverse voltage: 5 V
power dissipation: 90 mW
working temperature Range: -25 ~ +80 ℃
storage temperature range: -40 ~ +100 ℃

O sea que de 60mA puedes pasar a 1A máximo en modo pulsado.
El problema es que esta información esta limitada nuevamente porque ese parámetro se da pero falta por cuanto tiempo se puede poner el LED a 1A. debe ser apenas 1uSeg o no mucho mas.
No encuentro datos que indiquen ese parámetro.
Entonces algo que puedes probar es usar un Transistor como un 2N2222 y colocar una R limitadora de corriente.
No me queda claro si ya la tiene el modulo KY005 o no.
Para hacerlo debes usar una fuente externa de 5V y compartir GND con el Arduino.
El comando de la base del transistor será el mismo pin que usabas directo al módulo KY005 y ahora una R en serie con la base del transitor de 1K para empezar.
El emisor del 2N2222 a GND y el colector a una R que ya calcularemos y del otro extremo a Señal y los demas pines GND Y VCC (5V) a la fuente nueva de 5V.

Esa R deberá ser de al menos (5-1.5)/0.5A = 7 ohms
Como 7 ohms no existe y lo mas cercano es 6.8 ohms entonces este será el valor.
Que sea una R de 0.5Watts supongo que será suficiente.

A ver si con estas modificación y el cono sugerido por @noter logras ampliar el rango.

Quote
¿Existe alguna otra forma de usar los 8 LEDs receptores sin un multiplexor con la librería IRremote? Ya sea alguna conexión o que pueda usar otros pines aparte del 11 que trae por defecto.
No entiendo. Los 8 a la vez o 8 haciendo 8 cosas diferentes? Obvio que multiplexor implica 8 cosas diferentes pero.. mejor consultar.


¿Existe alguna otra forma de usar los 8 LEDs receptores sin un multiplexor con la librería IRremote? Ya sea alguna conexión o que pueda usar otros pines aparte del 11 que trae por defecto.

ziceck

He usado el 2n2222 y ha funcionado, he conseguido aumentar la distancia en aproximadamente cuatro metros.

Sólo que hay que apuntar casi en línea recta hacia el led receptor.
No entiendo. Los 8 a la vez o 8 haciendo 8 cosas diferentes? Obvio que multiplexor implica 8 cosas diferentes pero.. mejor consultar.


¿Existe alguna otra forma de usar los 8 LEDs receptores sin un multiplexor con la librería IRremote? Ya sea alguna conexión o que pueda usar otros pines aparte del 11 que trae por defecto.
Lo que pasa es que cualquiera de los ocho leds receptores puede recibir los datos que envía el emisor,  están distribuidos en el chaleco para que pueda recibir el disparo en diferentes partes.

surbyte

En todo el hilo no veo un sólo código y porque lo menciono si tu te estas comunicando? Se debe a que algo que te mencioné pasó desapercibido y es que si reduces el tiempo en que el LED esta activo pero a la vez llevas la corriente al máximo entonces lograrás mayor alcance.

La corriente directa es de 60mA máximo
Pero la corriente pulsada puede llegar a 1A.

Tal vez no tengas posibilidad de cambiar la corriente en el KY-005 pero por esa vía esta el camino a aumentar la distancia.

Luce como que tiene una Resistencia limitadora integrada.

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