Infrarood nabijheid Sensing koffietafel Module & Color Changing gloeiende kraan (2 / 6 stap)

Stap 2: IR stralers

De IR stralers zijn 3 mm infrarood LED's die ik kreeg van mouser.com. Om te ervaren groter sensing bereik, moeten de IR-stralers worden zeer helder. We moeten dus een heleboel huidige erdoor duwen. Het gegevensblad voor deze zeggen ze zijn geschikt voor het onderhouden van een voorwaartse max stroom van rond 100mA en een pulserende stroom (van minder dan 100 microseconden) van ongeveer 1 amp. Nu met een hele reeks van IR-stralers die altijd op zou een zeer macht hongerige instellen. Om rond dit, zijn de IR-stralers verbonden met de darlington chip om zodat de controller activeren kunt wanneer ze in- en uitschakelen zijn. Omdat een ADC-conversie zo snel gebeurt, kunnen we gewoon schakelen op de IR-stralers, wacht een beetje voor de IR-sensor te regelen, neem een ADC lezen en vervolgens zwenking zij vandoor. Dit duurt niet zeer lang, misschien 200 microseconden totale. Aangezien een IR-zender per elke Timer 1 ISR afvuren op, kunnen we een gemiddelde stroomverbruik van de IR-stralers.  Timer 1 telt van 0 tot 65535, 65536 klokcycli in totaal. Op 8MHz fCPU duurt de controller ongeveer 8,2 milliseconden te tellen van 0 tot 65535. Zo weten wij dat een IR sensing reeks eenmaal elke 8.2 milliseconden gebeurt. Gewoon krijgen we het gemiddelde energieverbruik door het vinden van het percentage tijd dat de IR-stralers staan. Aangezien de IR sensing volgorde neemt ongeveer 200 microseconden (0.2 milliseconden) van de gehele 8.2 milliseconden, dat is 0,2/8.2 == ongeveer 2,5%. De IR-stralers hebben ruwweg 140mA geduwd door hen. Dus gewoon 2,5% van de 140mA == ongeveer 3.5mA totaal te bereiken van hetzelfde niveau van gevoeligheid als de IR-stralers bleef volledig op.  Dit komt neer op het absorberen van slechts 18 mWatts in plaats van 700mW per module.

Twee IR-stralers zijn aangesloten in serie per pixel. De voedingsspanning is 5 volt. De rest van de spanning wordt verbroken door een kleine 10 ohm weerstand te regelen van de hoge stroom. De IR-stralers en IR fotodiodes zijn aangesloten op de 5V levering. Wanneer de IR-stralers zijn ingeschakeld, wordt een kleine hoeveelheid stroom die eigenlijk getrokken uit de buurt van de IR fotodiode voltage divider regeling. De Fotodiodes worden omgekeerd vooringenomen laat dit gebeuren. Deze terugstroom maakt een duik in het spanningsniveau van de op het knooppunt waar de ADC lezen is genomen. Mij got afhelpen van deze dip door de invoering van een kleine waarde condensator (47pF – 100 pF) over de 1Mohm weerstand van de scheidingslijn van de spanning. Dit vermindert de hoeveelheid duik, maar kost ook tijd om de condensator opladen wanneer het spanningsniveau snel stijgt. Dit alles is gemakkelijk te zien met een oscilloscoop. Ik hebben snap shots van mijn scherm oscilloscoop lezen gehecht. Dit is de bron van het vereisen van een software-vertraging, tijd voor het spanningsniveau bereikt zijn hoogtepunt op de bemonsterde knooppunt van de scheidingslijn van de spanning te geven.