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[PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR



  1. #1
    WilLink

    Unhappy [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR


    ------

    Bonjour bonjour, ca fait bien longtemps que je suis pas passé dans le coin mais là, j'ai vraiment besoin de votre aide (triste, surtout quand vous allez voir le montage)(malgré que vous ne savez pas encore que je suis en BTS Electronique 1ere année)(ah bah si maintenant...).

    Voilà, je fais un stage de 6 semaines dans une entreprise et on m'a demandé de réaliser un projet sauf que je bloque au début (et que ca fait déjà 4 semaines -_-'). Ce début de projet est simple :

    -Emettre 2 rayon InfraRouge et les recevoir sur la meme carte à l'aide d'un réflecteur placé en face.
    -Portée de 3m minimum aller-retour.
    -Tension de 5V imposé.

    Voilà, rien de bien compliqué en somme non ? Et bah moi, qui suis pourtant pas trop mauvais sur la théorie, est incapable de remplir ce cahier des charges facilement.

    Voilà le schéma du montage que j'ai fais :



    Alors je m'explique (bien qu'il n'y ait pas grand chose vu que c'est tellement facile que vous allez me dire "ah mais non, ya bien plus facile, repars de zéro", et plouf, 4 semaines en l'air), enfin, non, je vais commencer par la "nomenclature" :


    -les deux transistors bipolaires sont en fait des phototransistors recevant l'un sur une longueur d'onde de 850nm et l'autre de 930nm. Ce sont respectivement des OP598B et BPV11F.

    -les 2 leds infrarouges qui ont pour longueur d'onde 850nm et 950nm (ouais, ya une legère différence ici par rapport au récepteur, mais je pense pas que ce soit suffisament important) qui sont respectivement des : SFH-4550 et SFH-4511.

    -Un MOSfet canal N répondant au joli nom de HUF75307D.

    -le reste, du basique, 2 portes NAND permettant d'obtenir un beau signal 0-5V recu des leds pour rentrer dans un PIC mais c'est pour plus tard et 4 resistances adéquat pour du courant de pointe.

    -VCC = 5V

    -lum950 et lum850 sont donc les rayons IR percus par les phototransistors en provenance des leds pour les saturer.

    -V_cled est un signal créneau de 5KHz (non fixe, enfin, c'est pas imposé)(en gros pour le moment c'est 5KHz mais peut etre que ca va changer si vous me conseiller autrement) de rapport 10% en 0-5V afin de rendre passant ou non le transistor MOS.


    Je pense que tout est dit. Donc voilà, en gros, je dois recevoir un signal en provenance des leds exploitable par un microcontroleur pour qu'ainsi, lorsque le signal est interrompu, le microcontroleur fasse... un truc (on verra si ca me pose probleme pour apres, je reviendrais ^^)(si deja j'ai réglé ce probleme là -_-').

    Les Datasheets (pasque je vous demande déjà de l'aide, je vais pas non plus vous laisser chercher les docs adéquats) :

    HUF75307D (soit le MOSfet permettant l'interruption du courant dans les leds)
    SFH-4550 (La led IR en 850nm)
    SFH-4511 (la led IR en 950nm)
    BPV11F (Le récepteur phototransistor IR en 930nm)
    OP598B (Le récepteur phototransistor IR en 850nm)

    Et voilà, et donc j'arrive à n'atteindre que 3m exploitable (et encore, à peine) avec le combo 850nm mais l'autre, seulement 1m... Donc j'aimerais voir où je pourrais optimiser la chose ou où est ce que j'ai fais une erreur.

    Voilà merci beaucoup pour votre aide et le temps que vous aurez passé à lire ce magnifique pavé !

    -----
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    Dernière modification par WilLink ; 16/06/2011 à 19h09. Motif: mise en page

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  3. #2
    ftorama

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Ton schéma n'est pas encore validé, mais en général on module le signal IR par une porteuse BF. Le récepteur est calé sur cette fréquence pour limiter l'influence des IR extérieurs (le soleil par exemple).

    De plus, ces récepteurs contiennent un peu plus qu'un simple transistor et quelques portes logiques. On y trouve notamment un AGC pour pouvoir détecter même des signaux faibles.

    Tu en trouveras quelques-uns sur cette doc, avec différentes fréquences de modulation:
    www.vishay.com/docs/82006/tsop11xx.pdf

  4. #3
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    un autre avis :

    DEUX rayons IR SIMULTANÉS c'est foncer droit dans le mur, il ne faut pas trop compter sur la sélectivité des diodes de réception, et un faisceau va influencer la réception de l'autre , quoi que tu fasses.

    AMHA il faut prévoir un système séquentiel , chaque faisceau transmettant en alternance.

  5. #4
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Merci beaucoup pour vos réponses rapides mais j'ai encore quelques interrogations :

    -Pourquoi cela ne peut-il pas marcher correctement et sur une distance de 3m comme j'ai pu essayer ? Tout en sachant que cela tourne un minimum vu que mon couple à 850nm fonctionne pas trop mal (jusqu'à 3 petits mètres)...

    -Qu'est-ce qu'un AGC ? Enfin, je sais que c'est, comme on l'appelle dans notre jargon d'électronicien un "Controle Automatique de Gain" mais concrètement ? (Pasque moi et les cours sur les contre-réactions, je n'ai que difficilement suivi/compris)

    -Pour le moment, en ce qui est de la sélectivité des phototransistors, je n'ai pas eu à me plaindre, au contraire, j'ai l'impression que là dessus, ils sont impeccables...

    -Comment pourrais-je moduler mon signal (qui au fond en ait peut etre un mais dans le simple but de le "voir" soit couper, soit visible) par une porteuse BF ?

    -Et si ca ne marche qu'avec le même genre que les TSOP (que j'avais déjà pu apercevoir sur le net sans trop prêter d'attention)(j'allais au moins cher)(erreur surement me direz-vous, et vous aurez bien raison ^^), à quoi peuvent servir ce genre de composants, enfin, surtout ces phototransistors ?

    Et bien merci beaucoup et excusez moi encore pour toutes ces interrogations ! Mais merci et j'espere me tourner vers vos solutions car je patine vraiment avec mon montage !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Ah et ok, j'avais pas compris par "mon schéma n'est pas encore validé", par le site c'est ca ? Enfin bref, là n'est pas la question...

  8. #6
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Bon, j'ai étudié la bete (le TSOP1138), et je ne pense pas qu'il soit adéquat pour ce que j'essaye de faire.

    Concrètement, je veux émettre 2 rayons IR et pouvoir voir quand le premier a été coupé PUIS quand le 2eme a été coupé, quelque soit le montage... Ca me semble pourtant si peu complexe que je me sens franchement mauvais.

    Mais moi j'ai beau cherché, ma technique me semblait bonne en théorie mais en pratique, sans succès (portée trop faible pour une des LED).

    Et si le TSOP ne me semble pas bon, c'est pour la raison suivante : il faut moduler un signal sur la led, celui-ci l'envoie et lui le retransforme soit en état haut soit bas, hors si j'envoie les 2 signaux simultanement (le contraire du premier signal pour la 2eme led), il verra toujours un signal et donc sera toujours en etat haut ou bas sauf quand les 2 rayons IR seront coupés. Hors moi je veux voir distinctement le 1er coupé puis le 2eme coupé (pour ensuite exploiter avec le micro-controleur).

    Bref, désolé pour les maintes et maintes répétitions et pour les pavés à chaque fois qui ne doivent pas vous motiver à lire mon topic.

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  10. #7
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    vu qu'ça va manifestement dans le mur...

    une question : à quoi ça doit servir ???

    y'a peut être d'autres soluces auxquelles on a pas pensé , mais sans connaitre le contexte...

  11. #8
    alainav1

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    bonjour,
    pour pouvoir t'aider
    tu veux detecter quoi ?
    les 2 cellules sont distantes de combien 2mm,2cm ....
    dans quel environnement (ensoleillement , noir ?)
    quel temps mini et maxi entre les 2 detections
    combiende temps l'objet reste devant la cellule (1ms, 1S ?)
    tu ne peux pas compter sur la difference de longueur d'onde pour differencier


    cordialement
    Aalain
    Décider de faire, c'est bien . Décider quand, c'est mieux !

  12. #9
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Comment ca "ca va dans le mur" ?

    En gros, c'est la fabrication d'un compteur, quand on passe devant le rayon, il incrémente le compteur de 1, mais quand il revient, il n'incrémente pas (d'où la seconde led).

    Ca existe déjà (ou pas en fait) mais étant en stage, je dois le fabriquer, pas l'acheter tout fait (ce serait trop simple, évidemment).

  13. #10
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    AH ça s'éclaire (c'est bien le cas) dans ce cas, pour différencier , il vaut mieux compter sur la directivité , soluce alors évidente :

    des diodes LASER, bien collimatées sur leurs cibles respectives.

    OU ALORS équiper tes diodes IR d'une optique ad-hoc, pour qu'il n'y ait pas de recouvrement.
    Dernière modification par PIXEL ; 17/06/2011 à 11h20.

  14. #11
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Réponse à Alainav1 :

    -Détecter les gens qui passe dans un sens mais pas dans l'autre
    -les 2 cellules sont distantes de 3/4cm
    -un environnement d'intérieur normal (entrée de magasin, etc) mais aussi fonctionnel dehors (bien que moins important) sachant que le top serait "juste" 7m de portée (aller-retour)(14m donc)(ya un réflecteur en face).
    -pas de temps mini et maxi, les gens vont pas suffisament vite dans tous les cas pour que ce ne soit pas "détectable" je pense. Après, faut que ce soit le microcontrôleur sui suive (mais ca doit pas y avoir de probleme)
    -la personne n'est en théorie pas fait pour rester devant donc je dirais que le passage se fait vite à l'echelle humaine mais pas à l'echelle electronique.

    Merci dans tous les cas pour les aides que vous m'apportez !

  15. #12
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Mes diodes sont déjà directives PIXEL, mais le phototransistor ne fait pas correctement sont travail... Que faire exactement/concrètement ?
    Dernière modification par WilLink ; 17/06/2011 à 11h23. Motif: fautes d'orthographe

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  17. #13
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    faire un préampli de photo-transistor convenable....

  18. #14
    alainav1

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    bonjour,
    3 à 4 cm entre les cellules cela me parait peux ?
    dans ton cas je verrai bien 2 LDR à la place de photodiodes
    si tu traites ça par un micro tu réalises 2 pont divideurs
    cela permet de mesurer (via le µP) la luminosité que recoivent les 2 cellules .
    a partir de là tu traites l'information
    si les cellules donnent a peu prés la même luminosité personne ne passe
    pour detecter un sens de passage (de la premiere vers la deuxieme )
    si la premiere est actionnée tu incrementes un compteur tu attends que la deuxieme soit actionnée pour reprendre la surveillance
    si c'est la deuxieme qui est actionnée tu n'incrementes pas ton compteur tu attends que le premiere soir actionnée avant de reprendre la surveillance .
    securite du programme
    temps maxi d'attente entre les 2 detections pour tenir compte d'un bug (passage devant la premiere cellule uniquement par exemple )

    cordialement
    Alain
    Décider de faire, c'est bien . Décider quand, c'est mieux !

  19. #15
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Citation Envoyé par PIXEL Voir le message
    faire un préampli de photo-transistor convenable....
    ... Ca me parle pas, qu'est ce qui faut faire exactement pour cela ?

    3 à 4 cm, c'est pasque c'est sur un "poteau" donc la carte électronique est petite. Sinon, oui, l'idée me semble bien mais les LDR vont pas être géné par l'émissions des deux leds ? Je veux dire, que les deux recoivent chacune les deux rayons ? A moins qu'elles aient aussi une longueur d'onde (désolé, j'pas eu l'occasion de regarder (enfin maintenant si et j'ai pas trouvé de longueur d'onde), j'ai juste taper rapidos "préampli phototransistor" sur google et rien trouver d'abordable...). Et d'ailleurs, est-ce qu'elles réagiraient suffisament vite ? pasque c'est pas du genre rapide je crois ce genre de composants il me semble...

    Merci encore à vous deux !
    Dernière modification par WilLink ; 17/06/2011 à 11h51.

  20. #16
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Citation Envoyé par WilLink Voir le message
    ... Ca me parle pas, qu'est ce qui faut faire exactement pour cela ?!
    tu branches un oscillo sur le collecteur des photo-transistors , et tu examines ce qui se passe en éloignant les sources...

    à partir de données concrètes , on peu prendre des arbitrages ( AOP , filtrage , etc)

    l'électronique c'est avant tout de la transpiration sur les maquettes plutôt que de la masturbation intellectuelle sur les simulateurs, ou de la recherche de soluces toutes faites

  21. #17
    alainav1

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    bonjour,
    une ldr c'est une resistance dont la valeur varie avec la luminosité
    c'est ce qui est utilisé pour detecter les personnes type gadget (grenouille etc ..) exemple
    http://www.natureetdecouvertes.com/c...laire-50123440
    cordialement
    Alain
    Décider de faire, c'est bien . Décider quand, c'est mieux !

  22. #18
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Alainav1 :

    cette sympathique grenouille en céramique peinte à la main coasse dès que l'on passe devant elle dans un rayon d'un mètre.
    Du coup, je sais pas si c'est la solution car, bien qu'elle ne réagit qu'à un mètre, elle n'a pas d'émission de lumière... Enfin, quoique ca peut peut etre marcher si effectivement elle en recoit plein dans la face avec une led et que d'un coup ya moins... Mais la portée m'inquiete quand meme...

    PIXEL :

    Pour ce qui est du collecteur, on voit que plus on s'éloigne, moins la saturation se fait : on rentre on régime linéaire (je pense) ce qui fait quand quand on arrive en dessous des 2,5V, la porte NAND commute même si le phototransistor recoit toujours de la lumière...

    L'astuce serait peut etre de brancher un transistor sur la source du phototransistor afin d'avoir un courant de saturation, pour cet autre transistor, encore amplifié et permettant peut etre une portée plus lointaine... Qu'est ce que vous en pensez ?

    Sinon, j'avais bien pensé à l'AOP, mais mon patron trouve pas ca rentable et pense qu'il y a moyen de faire plus simple (mais n'a pas non plus d'idée malheureusement)(ou alors il me fait mijoter le coquin).

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  24. #19
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    ta boite ne peut pas rajouter deux AOP sur un étude ???

    change vite de crémerie , il sont en faillite !

  25. #20
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Non non ^^ ! C'est juste qu'il pense qu'il y a moyen de faire sans, et donc que c'est pas rentable de caller des AOP si on peut faire avec moins cher (bon ok, peut etre 1€ moins cher dans le meilleur des cas, mais bon, c'est symbolique !).

    Alors je tente de faire sans, mais il m'en voudrait pas le moins du monde si j'y arrivais avec des AOP, c'est juste qu'il recommencera le projet pour faire aussi performant et moins cher... et moi je veux au moins la fierté d'avoir apporté un truc à l'entreprise donc j'essaie de faire comme il lui convient.

    Donc mon astuce du transistor (j'ai pris un 2N2222)(original n'est-ce pas ?) n'a pas l'air trop stupide car je viens d'essayer et ca a l'air plus performant. Je reviendrais poster pour dire ce que ca donne quand j'aurais fais des essais plus concluants. Merci encore !

  26. #21
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Bon, alors j'ai rajouté 2 transistors 2N2222 aux sources des phototransistors avec des résistances de 33ohms sur leur collecteur (mais pas sur la base). Les signaux sont plus beaux mais je n'ai pas plus de portée.

    Voilà maintenant le soucis... Dois-je interpreter cela comme étant vraiment un probleme au niveau des portées des composants ou bien je me trompe une fois de plus ?

    Alors, donc, PIXEL, en sortie de mon collecteur du phototransistor, j'ai donc un signal à environ 4,5V puis des pics (correspondant au 10% de mon signal de commande des leds) qui s'amenuisent au fur et à mesure que je m'éloigne avec le réflecteur. Un AOP, moui, mais en fait, la vérité vraie du pourquoi j'étais pas chaud pour l'AOP, c'est pasque j'ai déjà essayé et ca a fait un bide... Donc sinon, dis moi toi (ou vous si d'autres personnes regardent, comme Alainav1 par exemple ^^) comment tu aurais fais... Avec ta technique de l'AOP ou une autre, peut m'importe... ou tout du moins me guider vers une solution.

    Merci beaucoup à tous !

  27. #22
    bobflux

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Il y a bien un convertisseur analogique numérique dans ton uC non ?

  28. #23
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Oui, il y en a 2 même je crois (PIC16F876).

    Sinon, pour donner une équivalence en produit fini, l'appareil fonctionnait avant avec un PEM7DBI de chez Velleman ("Capteur photoélectrique avec réflecteur" portée de 7m) (qui n'a qu'une seule cellule, donc le programme ne captait pas de quel coté allait la personne).

    Bref, je sais vraiment plus quoi faire là... je m'attriste.

    EDIT : par contre, j'espere que ceci est pour de très longues portées et que mon projet ne doit aucunement ressembler à ca : http://www.abcelectronique.com/acquier/EMIR.html !!
    Dernière modification par WilLink ; 17/06/2011 à 16h53.

  29. #24
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Peut etre devrais-je essayer avec du 9V ? Meme si je vois pas trop pourquoi cela fonctionnerait mieux...

    (Comment ca je fais du remontage de topic ? C'est si visible que ca ?)

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  31. #25
    alainav1

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    bonjour,
    si tu veux un "truc" économique et si ton µP possede 2 entrées analogiques
    2 LDR plus 2 resistances ( donc 2 diviseurs de tension ) pour connecter à ton µP sur 2 entrées analogiques
    un peu de programmation baser sur la comaraison des tensions des 2 entrée (voir post precedant )
    tu commence par cabler une LDR en pont diviseur et tu fais des esais

    cordialement
    alain
    Décider de faire, c'est bien . Décider quand, c'est mieux !

  32. #26
    bobflux

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Faire clignoter les LEDs à une certaine fréquence est indispensable pour avoir une bonne immunité à la lumière ambiante.

    Très simple :

    - 2 LED IR distantes d'une dizaine de cm (avec une optique la plus directive possible)
    - 1 phototransistor d'une longueur d'onde correspondant aux LEDs (avec une optique la plus directive possible)
    - 1 réflecteur en face

    Les LEDs sont commandées par le uC
    Le phototransistor est connecté à l'entrée ADC (avec un petit filtre RC pour déparasiter).

    Fonctionnement :

    - on allume une LED, on mesure la tension sur le phototransistor, on éteint
    - on allume l'autre LED, on mesure la tension sur le phototransistor, on éteint
    - on mesure la tension sur le phototransistor avec les 2 LED éteintes

    Avec une soustraction entre la mesure avec et sans LED, on élimine la lumière ambiante.

    Il ne reste plus qu'à mettre un petit filtre en logiciel là-dessus.

    On peut moduler l'intensité dans les LEDs en variant la durée de l'impulsion.

  33. #27
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Alainav1 -- ok je vais présenter l'idée au patron.

    bobfuck -- ... c'est ce que j'ai fais en gros sauf que le phototransistor ne réagit plus passé 1,5m... C'est là le gros du problème.

  34. #28
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Citation Envoyé par WilLink Voir le message
    bobfuck -- ... c'est ce que j'ai fais en gros sauf que le phototransistor ne réagit plus passé 1,5m... C'est là le gros du problème.
    ce qui est tout à fait normal vu la simplicité du dispositif de réception , comme déjà dit par mézigues.

  35. #29
    WilLink

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    Ouais mais alors qu'est ce qu'on pourrait faire pour le module de réception ?

    On voit bien à l'oscilloscope qu'il ne recoit plus rien passé cette distance...

  36. #30
    PIXEL

    Re : [PROBLEME] Emission/Reception leds Infrarouge IR

    amplification , traitement du signal , bref... application de tes cours

    si tu fais un stage , tu dois avoir le niveau de formation idoine.

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