Salve a tutti,
sto cercando di costruire una fotocellula da poter collagare ad arduino. La mia idea sarebbe di usare un fotodiodo come emittente ed un altro come ricevente, e far si che se qualcuno interrompe il fascio venga inviato ad arduino un segnale digitale alto.
Avevo già due fotodiodi a casa e così mi sono messo a fare un po'di prove col tester, ed ho visto che alimentando l'emittente a 5 volt il ricevente ha una resistenza che varia circa tra 20000 ohm e infinito. Dunqe dovrei mettere uno stadio di amplificazione a transistor, ma il progetto presenta delle complicazioni che non sono attualmente alla mia portata.
Ho già provato in passato a realizzare senza successo un progetto trovato su un libro di futura elettronica, quindi per non cadere nello stesso errore due volte vorrei chiedere a voi se conoscete qualche progettino reperibile in internet che sia valido e non troppo elaborato.
I fotodiodi non emettono luce e non variano la loro resistenza, ma producono corrente come un elemento fotovoltaico, ma dato la loro superfice sensibile la corrnte é molto limitata.
Come emettitore usa un LED o un LED infrarossi con opportuna resistenza in serie.
Come ricevitore usa un fototransistore. Quello in serie a una resistenza da 10kOhm fa variare bene la tensione.
Ciao Uwe
UWE i LED sono dei fotodiodi ed emettono luce. In piu' si comportano esattamente come una fotoresistenza. Prova a testare la resistenza di un LED e variare la luce che lo colpisce. Scroprirai che la resistenza del LED varia in rapporto alla luce che lo colpisce.
Cmq, il mio consiglio è di usare un LED qualsiasi come ricevitore del fascio e un laser qualsiasi (tipo i pointers da pochi euro) come emettitore. In questo caso avrai una grande affidabilità e precisione dell'eventuale interruzione. Se puo' interessarti ho scritto un tutorial sull'uso di un LED come ricevitore di segnali luminosi (visibili infrarossi e volendo ultravioletti): Gioblu.com is for sale | HugeDomains
il principale problema e' la direzionalita'
una fotocellula roceve da tutte le direzioni tu invece immagino che vuoi sapere se viene attraversato un punto ben preciso
La strada de puntatore laser e della fotoresistenza è ottimale se vuoi creare una barriera...
puoi anche intervenire via software per impostare dei valori ben definiti di ricezione sulla fotooresistenza (in base ai valori di emissione del laser utilizzato) affinchè altre sorgenti luminose non influiscano sulla stabilità del sistema generando falsi positivi o ancora peggio di non generarne affatto!
@gbm: ho provato il discorso della resistenza dei led che varia, ma devo dire di non aver assistio a variazioni significative. Ho collegato un led al tester in modalità misura resistenze ed esponendolo a fonti i luce più o meno luminose la sua resistenza interna non varia apprezzabilmente. (ho anche invertito i piedini del led per essere sicuro di nin aver confuso anodo e catodo, ma nulla )
Per quanto riguarda la fotoresistenza invece non ho potuto fare dei test perchè non ne ho a casa, lunedì andrò a comprarne una.
Comunque il problema della direzionalità forse è risolvibile inviando un sengale ad onda quadra che arduino possa riconoscere, anche se è molto complicato immagino..
Servirebbero un po' di specifiche perché collegando semplicemente un led IR ed un ricevente, la cosa funziona ma la distanza che copre è molto limitata e si riduce al sole.
Modulando opportunamente le frequenze puoi lavorare a distanze maggiori e anche in luce piena.
gbm: UWE i LED sono dei fotodiodi ed emettono luce. In piu' si comportano esattamente come una fotoresistenza. Prova a testare la resistenza di un LED e variare la luce che lo colpisce. Scroprirai che la resistenza del LED varia in rapporto alla luce che lo colpisce.
Ciao gbm
Ogni transistore o diodo se gli arriva della luce sul silicio funge da fototransistore o fotodiodo, solo che non ci arriva perché sono messi in involucri che scermano la luce.
La differnza tra diodo, transistore LED e Fotodiodo - Fototransistore é che i secondi sono fatti meccanicamente e come materiale semiconduttore per prendere piú luce e per funzionare meglio.
Fotodiodi non si comportano come fotoresistenze; fotodiodi producono corrente che é proporzionale alla luce ricevuta. Il fatto che un tester legge una corrente come variazione di corrente é dato dal modo come misura resistenze.
Io resterei sul classico: un LED IR (come consigliato da Uwe inizialmente) pilotato con pwm a 38KHz ed un bel TSOP in grado di operare alla stessa frequenza. Risultato: grande distanza e assoluta insensibilità a luce solare o di altro genere, a meno che non sia a questa frequenza o ad una sua armonica.
EDIT: avevo scritto per errore diodo IR, riferendomi in realtà ad un LED IR, infatti era quello che consigliava UWE e NON il diodo che è un ricevitore; mi scuso.
Lo scopo per cui mi serve la fotocellula è didattico,vorrei usarla in vari circuiti, ad esempio un antifurto (messa sugli stipiti di una porta), oppure come rilevatore in un sistema di controllo retroazionato (la fotocellula mi dice quando un nastro trasportatore ha portato il pezzo a destinazione). Poi c'era anche l'idea di usare due fotocellule per un misuratore di velocità, ma è ancora tutto da vedere
Andando alla parte tecnica, devo dire che non sapevo dell'esistenza di moduli come i TSOP; ho scaricato il datasheet e penso che per il mio scopo potrei implementare nel ricevitore un circuitino come questo:
Il pin Out dà fuori un segnale digitale dico bene? cioè fornisce circa zero volt quando non arriva il segnale, e invece 5 volt quando arriva un segnale a 38khz (non è che il segnale è proporzionale a quanto bene riceve, vero?)
Come LED IR potrei usare lo stesso che c'è li nella foto, cioè il TSAL6200, e poi ci devo abbinare un circuito che crei un'onda quadra di 38khz. A questo scopo pensavo al classico NE555, anche se sto ancora cercando un circuito adatto, appena lo trovo ve lo posto!
Colgo l'occasione per ringraziarvi delle molte risposte e dell'interessamento, mi sento fortunato ad aver trovato un forum così
Il pin OUT genera un livello digitale HIGH per la durata del tempo che il TSOP riceve un fascio IR a 38KHz, se fosse proporzionale sarebbe un funzionamento analogico e NON digitale.
I 38KHz li puoi generare con un 555, ma se usi un ATmega328 li puoi generare con uno dei suoi timer, che lavorerebbe in background rispetto al resto del processore, è una tecnica spettacolare messa a punto, cone tre sole righe di codice, da Astrobeed.
Penso che come prima prova userò l'ATmega328 per generare il segnale, e poi se mi servirà di mettere i due moduli molto lontani farò il circuitino con l'NE555.
Sapresti indicarmi dive posso trovare lo script di Astrobeed per cortesia?
Mi sono letto tutte le 12 pagine della discussione, e viste le difficoltà penso opterò per utilizzare la libreria IR remote per generare i 38khz da arduino.
Per il generatore PWM esterno invece userò questa guida che mi sembra abbastanza valida.
Domani vado in cerca dei componenti e vi faccio sapere come è andato l'esperimento
scusate ma un banale fototransistor con un led IR non fungerebbe? Ci devo ragionare un po' su, visto che sto facendo qualcosa di simile.... lorenz tienici aggiornati
Mi rendo conto che non è facile estrapolare una soluzione da un Topic, in quel caso avevamo trattato diverse problematiche; comunque non mi sembra così complicato inserire nel setup tre righe:
OCR2A = 208;
TCCR2A = 0b01000011;
TCCR2B = 0b00001001;
Sul pin 11 (che avrai attivato come OUTPUT) ti trovi 38KHz con una tolleranza di circa 6-700Hz, ma comunque più che sufficienti per il TSOP.
Il circuito col 555 è quasi identico a quello che io ho usato nel mio schema finale, visto che dovevo usare un tiny85 e con due soli timer tutte le mie necessità non permettevano di utilizzarlo per i 38KHz; posso dirti che al posto del trimmer puoi tranquillamente mettere una R da 2K2 in quanto il TSOP riesce a ricevere tutta quella gamma.
@ Arduaudio: il vantaggio di questo metodo è l'elevata selettività e scheramtura nei confronti della luce del sole ed altre fonti luminose, oltre alla notevole distanza che puoi raggiungere (il TSOP è in grado di ricevere un segnale che parte da una distanza di 40 metri! anche se per questa massima distanza ci vogliono le migliori condizioni); inoltre in questo caso hai in uscita un segnale digitale, il fototransistor ti torna utile se devi ottenere un'uscita analogica. Il TSOP funziona SOLO se gli arriva un segnale modulato a 36-40KHz, onestamente non so (ma credo di sì) se il fototransistor reagisce ad un fascio luminoso "fisso". Uwe ha spiegato diverse volte come si usano questi componenti, quindi lo invito a fornire un chiarimento generale, in aggiunta o correzione del mio intervento.
confermo anche io che il vantaggio dei TSOP (che poi non e' il nome del componente ma solo una serie ha avuto successo)
e' la risposta slettiva alla frequenza scelta, infatti ci sono diversi modelli che rispondono a diverse frequenze.
In piu' costruttivamente hanno uno schermo che fa passare solo gli infrarossi.
con un normale fototransistor ti becchi tutto e poi il filtraggio e' tutto da fare a parte.
Testato:
confermo anche io che il vantaggio dei TSOP
...
In piu' costruttivamente hanno uno schermo per bloccare gli infrarossi.
con un normale fototransistor ti becchi tutto e poi il filtraggio e' tutto da fare a parte.
Non bloccano l' infrarossi ma fanno passare quelli la sorgente é proprio un led a infrarossi.
Il trucco é che il TSOP ha un ricevitore con un amplificatore regolato e un filtro che fa passare solo la frequenza desiderata cosí tagli via sia la luce a 100 Hz (lampade a flurescenza con reattore) che quelle con reattore elettronico ( ca 10-20 kHz) che anche la luce continua ( lampadine a incandeschenza e il sole)
menniti:
... onestamente non so (ma credo di sì) se il fototransistor reagisce ad un fascio luminoso "fisso". Uwe ha spiegato diverse volte come si usano questi componenti, quindi lo invito a fornire un chiarimento generale, in aggiunta o correzione del mio intervento.
Chiamato in causa...
In un fototransistore la luce sostituisce la corrente di base. La corrente del collettore é proporzionale alla quantitá di luce che riceve il transistore. Normalmente usi il fototransistore nelle fotocellule o nei optocopler a forcella in modalitá di saturazione.
Ciao Uwe
ed emettono luce. In piu' si comportano esattamente come una fotoresistenza. Prova a testare la resistenza di un LED e variare la luce che lo colpisce. Scroprirai che la resistenza del LED varia in rapporto alla luce che lo colpisce.
)
