Wie kann ich Sonnenlicht auf einem Solarpanel herausfiltern, damit ich ein Signal von einem roten Laser lesen kann?

Also im Moment habe ich ein kleines Solarpanel (4 "x 4") und einen roten Laser. Ich versuche, ein Lasertag-System zu entwickeln, das nicht dem traditionellen Lasertag folgt. Ich möchte in der Lage sein, ein moduliertes Lasersignal aus großer Entfernung zu schießen und mein Solarpanel an einen Mikrocontroller anzuschließen und die Ausgabe von meinem Solarpanel zu lesen. (Ich weiß, dass ein Solarpanel nicht die beste Option für einen Sensor ist, und ich werde irgendwann etwas Praktischeres wie eine Fotodiode verwenden, aber die Grundprinzipien bleiben gleich). Wenn ich die Signale auf meinem Solarpanel lese, gibt es so viel Sonnenlicht, dass es das von mir gesendete Lasersignal maskiert. Es ist also schwierig, den Mikrocontroller so zu programmieren, dass er das Signal liest, wenn ich nicht weiß, was das Signal überhaupt ist.

Ich habe darüber nachgedacht, einen Bandpassfilter zu implementieren, damit nur Frequenzen des von mir verwendeten Farblichts durch die Schaltung gelangen, und dann eine weitere Modulation auf meinen Laser zu setzen, um ihn von den Sonnenlichtsignalen zu unterscheiden, die es ebenfalls durch den Filter geschafft haben . Es hört sich so an, als würde es theoretisch funktionieren, und ich habe nicht genug Tests durchgeführt, um es zu bestätigen, aber ich habe das Gefühl, dass dies aufgrund meines nächsten Punkts möglicherweise nicht funktioniert.

Wenn das Solarpanel bei direkter Sonneneinstrahlung gesättigt wird, erzeugen meine Signale möglicherweise nicht einmal eine aufzeichnungsfähige Ausgabe auf meinem Solarpanel. Wenn das der Fall ist, was müsste ich tun? Ich müsste das Sonnenlicht in diesem Fall physisch blockieren, oder? Zum Beispiel eine Barriere über dem Panel, die vielleicht ein schmales Lichtband durchlässt, das spezifisch für meinen Laser ist? Es wäre einfach einfacher, diese ganze Sache zu machen, wenn es nur eine Möglichkeit gäbe, das gesamte Sonnenlicht vollständig zu blockieren. Dann würde ich definitiv wissen, dass die Ausgabe auf meinem Solarpanel mein Laser war. Ist das überhaupt möglich? Mein Bauchgefühl sagt nein, denn das wäre zu einfach. Ich schätze, ich schaue nur, um zu sehen, ob ich mit dieser Sache auf dem richtigen Weg bin, und würde mich über jeden Vorschlag freuen, den ihr zu machen habt.

Lasertag verwendet nicht wirklich Laser, sondern fokussiertes Infrarot von einer LED. Abgesehen davon müssen Sie das übertragene Signal mit etwas modulieren, das sich leicht vom Sonnenlicht trennen lässt. Fernbedienungen, die Infrarot verwenden, modulieren das LED-Signal bei etwa 38 kHz und leiten dann das empfangene Signal durch einen relativ schmalen Filter, der auf 38 kHz zentriert ist. Das unterdrückt das meiste Rauschen und Umgebungslicht.

Antworten (1)

Ein großes Solarmodul wie Ihres hat viel Kapazität. Dies bedeutet, dass die Modulation nicht funktioniert. Sie benötigen einen kleinen Sensor mit geringer Kapazität, um zu vermeiden, dass Ihr moduliertes Signal durch Tiefpassfilterung in Vergessenheit gerät.

Das Lasertag, das ich gespielt habe, verwendete normale rote Laser, aber es war im Dunkeln.

Am wichtigsten ist die Modulation. Ich nehme an, Sie können dem Ziel keinen Sonnenschirm aufsetzen, wenn es von einem sich bewegenden Spieler getragen wird.

Dann schlage ich einen optischen Bandpassfilter vor, der der optischen Wellenlänge Ihres Lasers entspricht. Ein bisschen transparenter roter Kunststoff wäre ein grober Anfang für einen roten Laser ... Die Verwendung eines schmalbandigeren Filters würde natürlich mehr Sonnenlicht entfernen.

Ein optischer Sensor, der nur für Ihre Laserwellenlänge empfindlich ist, könnte auch funktionieren.

Das Problem ist, dass das Spektrum des Sonnenlichts auch IR-Wellen enthält. Wenn Sie also einen Lichtbandpassfilter verwenden, werden sie auch zusammen mit Ihrem Laserlicht weitergegeben. Wenn also die Strahlung stärker ist als die Ihres Lasers, wird es Ihnen schwer fallen, sie zu erkennen. Natürlich nimmt die Intensität des Sonnenlichts mit größeren Wellenlängen (fernes IR) ab, die Empfindlichkeit der Sensoren auch. Sie müssen nur experimentieren und einige Annahmen über den maximalen Geräuschpegel (Sonnenlicht) treffen. Passen Sie dann Ihr Signal tief an, um nur Modulation zu haben.
Nun, ein Bandpass sollte zumindest einen großen Teil des Sonnenlichts entfernen, was im Grunde ein DC-Offset ist. Solange der Sensor und die Elektronik nicht gesättigt sind, sollte ein moduliertes Signal erkennbar sein.