Moduliertes IR zur optischen Übertragung von Encoderdaten (TSOP 4840)

Zum Hintergrund: Ich bin Mechatroniker und habe vor kurzem meinen ersten Job als Elektroingenieur neben der Uni angetreten. Ich fühle mich etwas überfordert, aber ich wollte den Job nicht ablehnen. Bei meinem ersten Projekt bei der Arbeit muss ich ein System entwerfen, um Encoderdaten drahtlos zu übertragen, um einen Slave-Fördertisch anzutreiben.

Ich muss IR-Licht verwenden, um die Daten über relativ kleine Entfernungen (<1 m, wahrscheinlich 20 cm oder so) zu übertragen. Die Verwendung von IR-Licht ist eine harte Anforderung meines Chefs.

Aktuell verwende ich folgende Systeme:

Für die Übertragung verwende ich, wie ich glaube, eine Pierce-Quarzoszillatorschaltung, um die 40-kHz-Impulse zu erzeugen, die getestet, oszilloskopiert und bekanntermaßen funktionieren: Um dies Schaltplan des 40-kHz-Signalgeneratorsan den Encoder anzuschließen, habe ich den Encoder mit Strom versorgt und dann Kanal A angeschlossen an den Power-Pin (im Schema mit 14 bezeichnet) des Hex-Wechselrichters im Signalgenerator, so dass, wenn der A-Kanal durch die Drehung des Motors hoch getrieben wird, der Signalgenerator mit Strom versorgt wird und die IR-LED bei 40 kHz ein- und ausschaltet . Ich habe dies getestet und kann bestätigen, dass es funktioniert.

Der Encoder hat 500 Impulse/U und wird voraussichtlich mit 0,682 U/s betrieben, was 341 Impulse/s (Hz) ergibt.

Zum Empfang verwende ich einen TSOP4840 IR-Empfänger. Ich weiß, dass es empfängt, da ich sehen kann, dass die LED-Anzeige, die ich angeschlossen habe, ETWAS wie erwartet ein- und ausschaltet. Das Drehen des Encoders wirkt sich auf die LED-Anzeige aus.

Der Förderer, den der Encoder steuern soll, soll durch eine einzelne Impulsfolge in einer einzigen Richtung angetrieben werden, daher die Verwendung von nur einem Encoderkanal.

Meine Idee ist es, diese Impulse optisch mit dem beschriebenen System zu übertragen, so dass der Impuls des Encoders beim Drehen mit 40 kHz moduliert, an den Empfänger gesendet, dann an der Empfängerschaltung demoduliert und als einzelner Impuls an den VSD des Motors ausgegeben wird . Eine gewisse Latenz wird natürlich erwartet, aber es wird erwartet, dass sie unbedeutend ist.

Was ich wissen möchte, ist, ob das Konzept solide ist und es wert ist, weiterverfolgt zu werden, welche Art von Empfängerschaltung ich anstelle des TSOP4840-basierten Empfängers verwenden sollte, da ich mir ziemlich sicher bin, dass es einfach nicht gut für meine Anwendung ist, und was sich sonst noch ändert Sie denken, dass es notwendig sein könnte.

Ich genieße meinen neuen Arbeitsplatz und möchte dieses Projekt wirklich auf den Punkt bringen, um mir meinen Platz hier zu sichern. Ich schätze jede Hilfe, die diese Community bereit ist, mir zu geben.

Wenn ich irgendwelche Informationen vergessen habe anzugeben, lassen Sie es mich bitte wissen.

Ich würde den Strom nicht zum Einschalten des Senders verwenden, sondern ein Gate verwenden. Ansonsten: Empfänger nicht mit einem Dauersignal überlasten, Empfänger vor Sonnenlicht und anderen starken Lichtquellen abschirmen. Und vielleicht sind 20 Ohm etwas wenig, für 20 cm würde ich mit 1k anfangen. Und holen Sie sich Ihr Zielfernrohr und überprüfen Sie die Ein- und Ausgangssignale!

Antworten (1)

Sie müssen sich die Fallstricke von IR-Fernbedienungsempfängern ziemlich genau ansehen. Sie können aber eine gute einfache Lösung sein

Sie haben interne AGC-Anordnungen, die auf die Art von Impulsbreiten abgestimmt sind, die Fernbedienungen erzeugen. Unterschiedliche TSOPXXXX haben unterschiedliche Stimmungen.

Wenn Sie zu weit abweichen, verhalten sie sich seltsam, mit unterschiedlicher Empfindlichkeit und Impulsbreite. Sie haben im Allgemeinen eine maximale und eine minimale Impulsbreite, für die sie ausgelegt sind.

Bei Sonneneinstrahlung ändert sich das Verhalten wieder. Sie können auch zu nah/zu viel Signal sein.

Sie müssen die Frage stellen (und testen), was passiert, wenn die Rotationsrate 0 oder langsam oder $was auch immer ist?

Eine Situation, in der Sie Ihr moduliertes Signal kontinuierlich an sie senden, ist jedoch für die AGC günstig.

Sie sind nicht sehr frequenzselektiv, daher wird ein Quarzresonator nicht wirklich benötigt (dh wenn Sie eine andere Frequenzvariante erhalten, können Sie einfach einen RC verwenden und sie ausprobieren.)

Infrarot-Fernbedienungen verwenden oft einen Keramikresonator als Frequenznormal, der Preisunterschied zu einem Kristall beträgt einige Cent,
Ich habe einige grundlegende Tests an der Senderschaltung durchgeführt und die Rechteckwellen gefunden, die ich vom Encoder und der LED erwartet hatte. Ich konnte auch eine deutliche Modulation vom Encoder sehen, als ich ihn drehte.
Das Senderkonzept finde ich solide. Es hört sich so an, als ob Sie der Meinung sind, dass die TSOP-Empfänger für das, was ich brauche, geeignet sind, aber optimiert und weiter getestet werden müssen. Ist das genau? Stimmt das Konzept Ihrer Meinung nach? Das Gerät wird in Innenräumen unter Maschinen installiert, daher erwarte ich kein Problem mit Leuchtstoffröhren oder Sonnenlicht, aber Leuchtstoffröhren waren definitiv ein Problem während des Tests, was die Geräusche angeht. Die Kristallresonatoren waren sehr billig und mein Chef ist wegen Drift besorgt. Er möchte unbedingt in Qualitätskomponenten investieren, sobald sich das Konzept bewährt hat.
Fluoros machen kein IR und sind kein Problem. Es ist dieses Problem des Tastverhältnisses und der Impulsbreite. Lesen Sie das Datenblatt sorgfältig durch und wählen Sie die am besten geeignete Variante.
Moduliertes IR zur optischen Übertragung von Encoderdaten (TSOP 4840)
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