تبلیغات
برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات. - شمردن اجسام روی نوار نقاله توسط اشعه مادون قرمز

برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)


شمارنده مادون قرمز(کاربرد صنعتی):

 

با سلام

شمارنده ای که در این پست آورده ام شمارنده ای  است که تا سقف (1000) را می شمارد وعلیرغم ظاهر ساده ای که دارد بسیار دقیق است  ودر برابر نویز های صنعتی  ( نویزهای مغناطیسی) مانند اثرات موتورهای  الکتریکی واثرات ترانسفورماتورها و.... مقاوم است . لازم به ذکر است برای پایین آوردن اثرات نویز حتما از منابع تغذیه سوییچینگ استفاده کنید . من خودم ازیک منبع تغذیه سوییچینگ 4.5 v استفاده کردم وبرای اطمینان از پایداری در مقابل نویزها کنار مدارم یک دریل دستی قوی راروشن کردم که مدار بخوبی کار کرد و واکنشی  به نویز نداد.

باز هم تاکیید می کنم حتما ازیک منبع تغذیه سوییچینگ برای تامین ولتاژهای  بایاس مدار استفاده کنید.

 

(شکل بزرگ شده مدار در فایل دانلود موجود است)

توضیح درباره مداروعملکرد:

همانطور که ازشکل مشاهده می کنید توسط کلیدSW2 میتوان مقدار شمارنده را صفر کرد در واقع مقدارشمارنده در حافظه EEPROM داخلی میکرو نگهداری می شود پس با قطع برق و RESET  کردن مدار مقدارآن تغییر نمی کند وفقط با فشار دادن کلید SW2 توسط اپراتور می توان مقدارآن را صفر نمود.

اما در مورد خود شمارنده  این شمارنده را من جهت شمردن اجسامی که روی نوار نقاله قرار می گیرند طراحی کردم وطریقه شمردن اجسام روی نواربه اینصورت است که در دوطرف عرض نوار نقاله سنسورهای  فرستنده وگیرنده مادون قرمز قرار می گیرند . اگر جسمی روی تسمه نوار نقاله قرار گیرد واز بین این فرستنده و گیرنده  رد شود اشعه مادون قرمز ارسالی به گیرنده قطع می شود ومیکرو کنترلر این قطع شدن مسیر را تشخیص داده ویک واحد به شمارنده می افزاید.(به شکل زیر دقت کنید) .           

میکرو کنترلری که ازآن استفاده شده است میکروکنترلر ATMEGA8 میباشد که از خانواده AVR هاست

برای نشان دادن مقدار خروجی در این گونه طراحی ها استفاده از وسایلی مانند LCD ها زیاد جالب نیست زیرا اکثر کارگاهها وجاهاییکه درآنها از نوارهای نقاله استفاده می شود دارای نور مناسب نیستند ودرشت بودن ارقامی که شمارنده تولید می کند برای ما مهم است لذا استفاده از 7SEGMENT در این گونه پروژه ها کارآمد می باشد .

توضیح در مورد خروجی مدار:

                                    

همانطور که از شکل مدار پیداست 3عدد 7SEGMENT به یک پورت از میکرو کنترلرمتصل شده اند وبرای نمایش اعداد روی7SEGMENT ها از تکنیک  قدیمی و کارآمد اسکن کردن استفاده شده است . به اینصورت که هر7SEGMENT به میزان چند میلی ثانیه یا جند میکرو ثانیه روشن می شود سپس میکرو اطلا عات قابل نمایش را روی خط BUS  می ریزد سپس 7SEGMENT خاموش شده و7SEGMENT بعدی را اسکن می کند در نتیجه این امکان فراهم می شود چند 7SEGMENT رابه یک پورت اختصاص دهیم وازنظر پایه وپورت صرفه جویی کنیم .( نظیر این کار در صفحه کلیدها و تابلوهای روان می باشد که اطلاعات  را روی خط می ریزند وسپس صفر یا یک  را درآن سو فعال می کنند.) .

 

توضیح در مورد سنسورهای مادون قرمز(فرستنده - گیرنده):

در شکل زیر نمونه هایی از سنسورهای مادون قرمز را می بینید:

 

سنسورهای مادون قرمزی که در این پروژه از آنها استفاده شده است همان گیرنده – فرستنده هایی هستند که در ریموت کنترلر تلوزیون ها ودستگاههای صوتی -  تصویری استفاده می شود.

نکته ای که باید به آن اشاره شود این است که اگر سیگنالی یا اطلاعاتی را خواستیم بوسیله مادون قرمز ارسال یا دریافت کنیم باید به فاصله گیرنده – فرستنده  دقت کنیم ومساله برد و مسافت پیش می آید. در حالتی که بصورت مستقیم از سنسورها استفاده کنیم ( اطلاعات را مستقیما به دیود فرستنده واطلاعات را مستقیما از دیود گیرنده بگیریم)  برد اشعه مادون قرمز در حدود چند سانتی متری بیش نیست واین در صورتی می باشد که حداقل فاصله فرستنده گیرنده ما در این پروژه  به آن احتیاج داریم 1.5 مترمی باشد پس باید برد فرستنده وگیرنده را افزایش داد برای اینکار ایده هایی مثل بکار بردن عدسی های شلجمی و یا بالا بردن ولتاژ سیگنال دیود فرستنده  در کسری  از ثانیه بصورت سوزنی و... مطرح شده است که به نظر من زیاد جالب نیست ودر صورت استفاده نهایتا چند سانتی متری به افزایش برد کمک خواهد کرد.

راه حل اساسی استفاده از روش مدولاسیون ونمونه برداری و راه کارهای مخابراتی است یعنی اطلاعات ارسالی را بوسیله پالس ارسال کنیم  ودر طرف گیرنده آنها را آشکار کنیم .

ازآنجایی که در این پست مجالی برای بحث وروش محاسبات های مخابراتی وبدست آوردن نرخ نایکیس و.....  نیست واز حوصله خواننده عزیز خارج است بصورت خیلی خلاصه وجکیده مطالب ونکته های بدرد بخور را  می آورم درصورت علاقمند بودن به روش مدولاسیون مادون قرمزونکات آن می توانید در قسمت نظرات , ایده های خود را مطرح کنید ویا به قسمت پست الکترونیک ویا به قسمت ارتباط با ما مراجعه کنید .  (خوشحال می شوم با شما دوستان عزیزتبادل اطلاعات داشته باشم.

 قسمت مخابراتی (چکیده مطلب):

قسمت فرستنده:

 برای نمونه برداری وعمل ضرب می توانید از گیت های AND  ویا  NANDاستفاده کنید .فرکانس سیگنال حامل یا کریری که من ازآن استفاده کرده ام (38 khz) می باشد دقت کنید اگر سیگنالی که می خواهید روی فرستنده بفرستید بصورت پالس باشد حداقل فرکانس نمونه برداری باید دو برابر سیگنال نمونه بردارشونده باشد.( به قضیه نرخ نایکیس دقت کنید ).

در شکل زیریک مدولاتورمادون قرمز را می بینید که اطلاعات را با فرکانس کریر 38 khz بصورت سیگنال مادون قرمز منتشرمی کند وبرای ساختن فرکانس سیگنال حامل آن از کریستال  38 khz استفاده شده است.

 

 نکته1:

دقت شود دراین پروژه سیگنال ورودی ما بصورت پالس نیست وهمواره بصورت یک منطقی  می باشد (زیرا می خواهیم فرستنده همواره روشن باشد تا اگر جسمی روی نوار نقاله عبور کرد مسیراشعه قطع گردد) پس احتیاجی به گیت شماره دوم نداریم ویا می توانیم ورودی سیگنال گیت دوم را به vcc متصل کنیم.

 نکته2:

همانطور که در ابتدای پروژه گفتم این پروژه حالت صنعتی دارد وعلاقمند به ورود نویز به سیستم نیستیم پس میتوان بجای تولید فرکانس سیگنال حامل توسط اسیلاتور کریستالی بالا توسط خود میکروکنترلر یک سیگنال 38 khz با دیوتی سایکل 50 درصد تولید کنیم به اینصورت مدار اسیلاتور رابه داخل میکروبرده ایم وحفاظت در برابر نویز بیشتر می شود.

دراینصورت مستقیما سیگنال کریر تولید شده توسط میکروکنترلر را به ورودی A می دهیم ودیگر احتیاجی به مدارات قبل از نقطه A  درشکل بالا نخوا هیم داشت.( به شکل زیر توجه کنید).

                                          

 نکته3:

خروجی سنسورهای TSOP به صورت NOT می باشد که هنگام کار با آن به این مساله دقت شود.

 برای تولید سیگنال کریر با فرکانس 38 khz روی پایه شماره (15) میکرو کنترلر Atmega8 لازم است رجیسترهای زیر را بترتیب ذیل مقدار دهی کنید:

      DDRB=0X02

    TCNT1=0

    SFIOR=0X01

    OCR1A=13

    TCCR1A=0B01000000

                                                                                                     TCCR1B=0B00001010

 قسمت گیرنده:

 بزای سنسور گیرنده از دیودهای مادون قرمز معمولی استفاده نکنید ویا اگر هم استفاده می کنید ازنوع مشکی رنگ آن که دارای برد بیشتری نسبت به نوع شفاف آن است استفاده کنید. من خودم از سنسورهای 3 پایه ای که در بازار با نام TSOP مشهورند استفاده کرده ام این سنسورها دارای فیلترودمدولاتور و تقویت کننده داخلی هستند مثلا سنسورTSOP1138 سنسوری است که امواج مادون قرمزتا حداکثر فرکانس 38 کیلو هرتز را قبول می کند (هنگام خرید این سنسورها به محدوده رنج فرکانسی آنها دقت شود)..شکل زیر نمای ظاهری این المان به همراه مدارداخلی آنرا را نشان می دهد..

                               

برای دانلود پروژه اینجا کلیک کنید:

PROGEH INFRA RED

درپایان لیست قطعات والمانهای الکتریکی را می آورم:

 

1)---------------  ATMEGA8  

2)---------------  3عدد7SEGMENT ازنوع کاتدمشترک

3)---------------  4 عدد مقاومت 100  اهم

4)---------------  یک کریستال 8 مگاهرتز بهمراه 2عدد خازن 30PF برای مدار اسیلاتور میکرو

5)---------------  2عددمیکروسوییچ

6)---------------  2عددمقاومت 4.7K ویک مقاومت1K

7)---------------  یک خازن 10NF بهمراه یک دیود1N4001 ویک ترانزیستور BC107

8)---------------  یک عدد دیود فرستنده امواج مادون قرمز

9)---------------   سنسور گیرنده امواج مادون قرمز بانام تجاریTSOP1138   

 10)-------------  منبع تغذیه سوییچینگ DC( 5V).

http://www.goldencrownco.blogfa.com/

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :