Ранее в блоге я писал про идею собрать ИК бампер, вот как бы видно настало время описать то, что у меня получилось.

Как всегда путь к результату был тернист, с кучей остановок и не нужных поворотов.
За основу был взят микроконтроллер ATmega8. Суть устройства следующая:
- есть излучатель ИК сигналов, я решил его построить на транзисторе КТ315 и ИК диоде, который был подобран как раз на частотный диапазон датчика ИК сигналов TSOP1736.
- и есть приемник ИК сигналов TSOP1736.
Облучаем приемник сигналом передатчика и смотрим характеристики.

Первые попытки получить отклик на выходе TSOP1736 не дали результата. Как все оказалось проблема была в транзисторе, в самом первом эксперименте я использовал планарный n-p-n транзистор производства Phillips BC547. По паспорту он должен был выдержать ток, по сему сразу остановился на нем, потому что он был в наличии)))

После первого же запуска стало понятно что фиг что выйдет, так как транзистор BC547 непонятно почему начал греться. После еще нескольких попыток решил использовать старый добрый КТ315! И о чудо!
С криками "ХАЛЕЛЛУЙЯ" все заработало как надо.
Настройка и проверка работы устройства усложнялась еще тем, что ИК лучи не видимы для человеческого глаза, они находятся в невидимой для человека части спектра радиосигнала.

Для экспериментов был собран на скорую руку стенд:

Схема устройства очень простая, представлена на рисунке ниже:

Для генерации несущей частоты в 36 кГц я решил использовать таймер, и сделать все аппаратно.

//Подключаем библиотеки
#include <avr/io.h> //Библиотека ввода/вывода
#include <avr/interrupt.h> //Библиотека прерываний
 
//Перечисляем наши переменные
int x, s; //Переменные
#define R_division 1 //константа делителя для АЦП
unsigned int u=0; //Глобальная переменная с содержимым преобразования
#define nop() {asm("nop");} //Функция из ассемблера для задержки
 
//Перечисляем прототипы функций
void delay(int t); //Функция задержки
unsigned int getADC(); //Функция извлечения значения с АЦП
 
 
//Функция задержки
void delay(int t)
{
for (x=t; x>0 ;x--)
nop (); 
}
 
//Считывание АЦП
unsigned int getADC(void) 
{ 
unsigned int v;
ADCSRA|=(1<<ADSC); //Начать преобразование
while ((ADCSRA&_BV(ADIF))==0x00); //Дождатся окончания преобразования
v=(ADCL|ADCH<<8);
return v;
}
 
//Главная функция программы
int main (void)
{
DDRB = 0b11110011; //Конфигурирование направления данных портов
PORTB = 0xFE; //Присваиваем начальное значение порту
 
//Настройка таймера на генерацию сигнала 36кГц
TCCR1A = (1<<COM1A1) | (1<<COM1A0) | (1<<WGM11);
TCCR1B = (1<<WGM12) | (1<<WGM13) | (1<<CS10);
OCR1A = 111;
ICR1 = 222;
 
//Конфигурирование АЦП микроконтроллера
ADCSRA=(1<<ADEN)|(1<<ADPS1)|(1<<ADPS0);
//Включаем АЦП, тактовая частота бреобразователя =/8 от тактовой микроконтроллера
ADMUX=(1<<REFS1)|(1<<REFS0)|(0<<MUX0)|(0<<MUX1)|(0<<MUX2)|(0<<MUX3);
//Внутренний источник опорного напряжения Vref=2,56, входом АЦП является PC0
 
sei(); //Глобальное разрешение прерываний
 
//Вечный цикл
while(1)
{
cli(); //Запрещение прерываний на время выполнения кода ниже
double voltage=0; //Переменная для напряжения на входе АЦП
u = getADC(); //Присваиваем переменной результат выполнения функции получения данных с АЦП
 
voltage= R_division*2.56*u*1.024; //Расчет напряжения
 
if(voltage>4) //Если напряжение выше 4Вольт
{PORTB = 0x00;} //тушим порт
else //Если нет
/*
if(voltage>2)
{PORTB = 0x30;}
else
if(voltage>3)
{PORTB = 0x70;}
else*/
{PORTB = 0xF0;} //Зажигаем порт
 
}
sei(); //Разрешаем глобально прерывания
 
}

Для измерения интенсивности принятого излучения был использован внутренний в микроконтроллере Atmega8 АЦП(аналогово-цифровой преобразователь). При наличии сигнала на ИК приемнике TSOP1736 он передает высокий уровень на АЦП микроконтроллера и загорается светодиод подключенный к порту B микроконтроллера.

ИК сигнал хорошо отражаться от твердых поверхностей, как показала практика на интенсивность отраженного сигнала очень влияет цвет поверхности. Например черные поверхности очень сильно поглощают ИК излучения, что приводит к резкому снижению чувствительности системы. Решение проблемы вижу только в применении ультразвукового локатора вместо ИК лучей.

Видео работы устройства:

Пояснения к видео:
1. На видео я подношу руку ближе к датчику ИК лучей. ИК диод излучает ИК сигнал, который отбивается от моей руки и направляется на датчик TSOP1736, который в свою очередь регистрирует наличие сигнала. О чем говорит затухание красных светодиодов в левом верхнем углу.
2. Я подношу мышку черного цвета, чтобы показать, что ИК лучи очень плохо отражаются от черных и темных предметов. Как видно красные светодиоды не тухнут, значит приемник ИК лучей не регистрирует наличие ИК сигнала.

Скачать файлы проекта "ИК бампер на микроконтроллере"