Люди, помогите сделать телеметрию для гонок (драг, слалом). Подскажите какие использовать микрухи?

У меня в голове есть несколько вариантов: на гонках с малым количеством участников и без обгонов, можно использовать датчики типа излучатель и приемник, когда машина проезжает между ними, сигнал пропадает, и через какую то микросхему сигнал об этом передается на комп. Соответственно здесь вопрос: какой использовать излучатель-приемник, какую микросхему использовать для связи их с компом? Основное требование - четкое срабатывание в момент перекрытия автомобилем излучателя.
Второй вариант: разместить в машине некий излучатель с определенной частотой излучения радиоволн. На линии старт-финиш стоит приемник. Для каждой машины излучатель можно настроить на свою частоту. Из-за эффета Допплера при приближении автомобиля к линии старт-финиш, частота излучения будет увеличена, а в момент пересечения линии старт финиш, она наоборот уменьшится. В момент смены частоты и нужно фиксировать время прохождения круга/трассы. Вроде бы все просто, но как реализовать все это в железе, а потом в софте?

Rus_ILN@R
Для варианта пересечения машиной некоторой линии IMHO вполне достаточно пары светодиод-фотоприемник. Достаточно простой/дешевый/надежный вариант - стандартный приемник, используемый для дистанционного управления (готовый модуль, который выдает уже логический сигнал) и светодиод, который излучает пачки импульсов, промодулированные нужной частотой (зависит от модели приемника).
Пример - TSOP1736 (в зависимости от частоты последние 2 цифры изменяются). И к нему ИК светодиод. И схему, которая будет генерировать пачки модулированных импульсов.
Со стороны компа интерфейс зависит от того, что вам удобнее программно обрабатывать и аппаратно подсоединять. Варианты - LPT/COM/USB. LPT - просто/дешево/почти мертво (на последних матплатах); COM - чуть сложнее и дороже, чуть живее ; USB - еще немного сложнее и дороже, но еще не успело умереть . Для COM/USB понадобится доп. устройство, которое будет формировать информационный пакет с нужной скоростью.

Не могли бы Вы еще нарисовать схему, которая будет генерировать пачки вспышек диода. Желательно самый простой вариант, ибо программатора и др. спец. оборудования нет. Есть паяльник и китайский мультиметр . Что касаемо интерфейса - лучше всего конечно USB, но боюсь не осилю самостоятельно. А что, если пустить под нож, какое нибудь готовое устройство, типа джойстика? А выводы приемника запаять на его кнопки.

Мультивибратор на 555. Можно схему взять из документации (но там не одинаковы временные интервалы лог.0 и лог.1) или поглядеть такой вариант (здесь можно варьировать соотношение временных интервалов и делать их одинаковыми при необходимости). Если я не ошибаюсь, то для интегрального фотоприемника соотношение временных интервалов не так важно, как частота. Так что IMHO можно ограничиться схемой из документации.
Можно попробовать. На всякий случай лучше не запаивать выводы приемника непосредственно на кнопки, а поставить еще транзистор, который под управлением приемника будет замыкать кнопки.

Спасибо, буду пробовать.
А что думаете насчет реализации второго варианта? Насколько это сложно?

Кстати, еще вот что вспомнил. Хотелось бы реализовать возможность подачи стартовой команды с ноутбука(!) с помощью светофора, имеющего три огня (красный, желтый, зеленый). Время между переключениями надо сделать 1 сек. И когда загорается зеленый сигнал должен начаться отсчет времени. При этом на линии старта будет тоже стоять створ. Если участник пересечет его до загорания зеленого сигнала, должен фикисроваться фальстарт. По-видимому все-таки придется ваять какое-то устройство для общения всей системы с компом, т.к. с помощью джойстика, например, не получится управлять светофором

Можно и с эффектом Допплера поработать, только не с радиочастотами, а например с ультразвуком. Но будет сложнее.

Можно сделать такой вариант - взять USB-UART преобразователь аля FT232R или FT232BM, например, и получить в свое распоряжение несколько входных и выходных линий . Программируется со стороны компа как обычный COM-порт (хотя при желании можно работать и на нативном уровне, если я не ошибаюсь). Можно даже не заморачиваться посылками по линиям RxD/TxD - просто работать с остальными выводами.
Т.е. вся специфика USB реализуется в готовом блоке и самостоятельно не нужно ничего существенного делать относительно протокола USB.
При сильной нелюбви к COM-порту можно найти USB-LPT переходник аля FT245 и работать с ним, стоимость не сильно отличается, вопрос только в доступности. Необязательно искать преобразователи от FTDI, их много фирм производило.

[quote="maco"]Мультивибратор на 555. Можно схему взять из документации (но там не одинаковы временные интервалы лог.0 и лог.1) или поглядеть такой вариант (здесь можно варьировать соотношение временных интервалов и делать их одинаковыми при необходимости). Если я не ошибаюсь, то для интегрального фотоприемника соотношение временных интервалов не так важно, как частота. Так что IMHO можно ограничиться схемой из документации.

Вчера еще порылся в интернете, и насколько я понял, TSOP1736 воспринимает только пачки до 70 импульсов? Т.е. если использовать мультивибратор, который будет бесконечно выдавать импульсы с нужной частотой но не пачками, микруха 1736 поймет только первую пачку в 70 импульсов, а потом опять перейдет в первоначальное положение? Или я что-то неправильно понял?

Насколько я понял из документации, TSOP17xx могут отслеживать пакеты, состоящие из количества импульсов, большего 70. А вот относительно постоянного потока импульсов - да, есть оговорка.
В таком случае понадобится второй мультивибратор, который будет настроен на частоту пакетов и его выход нужно будет подключить на вход Reset первого мультивибратора (в изначальной схеме Reset подключен к питанию, т.е. всегда разрешена работа).
Это, кстати, может затруднить анализ данных. Т.е. после TSOP17xx придется ставить фильтр, который при наличии импульсов на выходе TSOP17xx будет выдавать один лог. уровень, а при отсутствии - другой.

Что-то много проблем вырисовывается. Может есть такие приемники, которые при наличии импульсов выдают один сигнал, а при отсутствии другой?

Фильтр - это как раз не проблема, вплоть до обычной RC-цепочки и компаратора с необходимым порогом срабатывания.
Не интересовался, т.к. я использовал интегральные фотоприемники в пакетном режиме. При сильном желании можно поискать на сайте того же Vishay, например. Но сильно сомневаюсь.

Глюки конфы съели пост, потому кратко:
- надо или мощный ИК LED или ИК лазер с оптикой. 10 метров на ярком солнце - это не шутки.
- лучше использовать примитивные веревка+микрик
- альтернатива - положить пластины по линии финиша с датчиками нажима. Можно тензодатчики, можно банальные контактные(оптические).

Спяал таймер со светодиодом по последней схеме приведенной здесь: http://cxem.net/beginner/beginner50.php
Если формулы там правильные, то при сопротивлении резисторов R1 и R2 1330 Ом и емкости конденсатора 0,01 мкФ частота как раз должна быть около 36кГц. Таймер использовал NE555N. Но, опять же в даташите на него написано - максимально допустимый ток 200мА, а в даташите на TSOP1736 написано максимальная дальность приема - 35м (при использовании диода TSAL-6200 с током потребления 400мА). Т.е. подключать светодиод (через резистор около 20 Ом для ограничения напряжения при использовании в качестве питания 12В) напрямую к 3 ноге таймера нельзя?
Далее. Собрал второй таймер с резисторами 800 Ом и конденсатором 1мкФ. Это должно дать частоту около 600Гц, т.е. 60 импульсов первого таймера за кждый импульс второго. При этом на 3 выходе таймера будет +8В 2/3 этого времени (40 импульсов) а 1/3 (20 импулсьов) не будет. Потом зацепить 3 ногу второго таймера на 8 ногу второго. Т.е. напряжение питания второго таймера будет уже +8В. Будет ли вся эта схема работать?

Набросайте пожалуйста схему фильтра с компаратором для этих двух таймеров. Т.е. пока есть ипульсы с 1736 на выходе 1, как только импульсы прерываются - на выходе 0.


А вы думаете машины просто катяться как тележки? А если они будут буксовать или тормозить юзом на этих пластинах что с ними будет?

Ну и последний вопрос: на каком расстоянии скорее всего будет работать эта схема? Нужно как минимум 4 метра, а лучше до 10 метров.
Добавлено спустя 3 часа, 56 минут, 22 секунды
Все собрал. В принципе работает. При отсутствии облучения на ноге 1736 напруга 3,0В (при напряжении питания 4,2В) при облучении диодом напруга падает до 1,3В примерно.
Остался вопрос - как собрать фильтр?

Мощный сведодиод нельзя . Его (вместе с токоограничивающим резистором) нужно подключить в коллекторную цепь биполярного npn транзистора, эмиттер которого подключен к земле, а база через резистор - к 3-ему выводу NE555.
А причем напряжение питания к уровню сигнала на выводе Reset ? Питание - отдельно, а Reset отдельно.
Вы бы изобразили схему полностью во избежания неточностей . Особых противопоказаний пока нет . К тому же это достаточно легко собрать и проверить осциллографом.
Выход TSOP1736 ---> Резистор и конденсатор на землю (RC ~ 0.05 c, но тут желательно еще учесть внутреннюю структуру TSOP1736 - высокоомный резистор в каскаде с ОЭ, хотя можно довесить внешний резистор) ---> инвертирующий вход компаратора (на неинвертирующий вход подается пороговое напряжение, которое равно примерно 4 В - при необходимости можно подстраивать) ---> выход компаратора ---> какой-нибудь интерфейс для связи с компом.
Зависит от мощности светодиода и точности прицеливания . 4-5 метров, как правило, получается без особых усилий. Ну и прятать фотоприемник от прямой засветки, конечно.

Было так: #77
Проверить осциллографом конечно легко , если он есть.
А надо так насколько я понял: #77
Выяснилось еще несколько особенностей работы TSOP 1736: напряжение при отсутствии сигнала не 3,0 а 3,8В, а при наличии 1,8В, во вторых приемник при отдалении от излучаетля "теряет" сигнал, но стоит закрыть его рукой и открыть снова - и он опять видит сигнал, в-третьих, в квартире расстояние приема сигнала - от 6 до 8 метров.



Не асилил Какой сигнал будет на выходе компаратора? По идее мне нужно, например, чтоб при наличии непрерывных сигналов с tsop1736 "кнопка на джойстике" была не нажата, а при отсутствии - "нажималась" . Т.е. чтоб сопротивлении падало. Наверно это даже проще и можно реализовать с помощью резистора и транзистора?

З.Ы. не прочь перенести обсуждение в отдельную ветку, но как перенести все предыдущие посты? Или просто создать отдельную тему?

Rus_ILN@R
Со второй схемой проблемы - ничего не отображается .
1. При отсутсвии сигнала напряжение должно быть около напряжения питания, хотя может быть надо довесить внешний резистор на подтяжку - внутренний может быть слишком большим.
2. При наличии сигнала напряжение вообще-то импульсное, а вольтметр покажет нечто усредненное.
Возможно придется поэкспериментировать с частотой второго мультивибратора или с соотношением лог.1 и лог.0 в его выходном сигнале. Еще можно максимально точно подобрать частоту первого мультивибратора под частоту фотоприемника.
Уже неплохо .

При отсутствии сигнала - лог.0, при наличии - лог.1. Дальше все зависит от требований вашего интерфейса - т.е. на какой базе вы его будете делать.
При условии импульсного сигнала на выходе фотоприемника резистор и транзистор будут немного неэффективны .

Перезалил 2 схему.

торможу.

Тогда можно на это нарисовать схему? желательно с указанием конкретных моделей микрух и номиналов резисторов/кондеров.

По второй схеме:
1. Reset на первом мультивибраторе подключите к питанию на всякий случай
2. Светодиод с резистором подключите между питанием и коллектором транзистора, эмиттер транзистора - на землю, а базу транзистора - через резистор к выходу второго мультивибратора
Схема:
#77
R1=R2=10 кОм, например. С1 подсчитатете.
R3, R4 - устанавливают порог U=Uvcc*R4/(R3+R4)
R5 - необходим для компараторов с открытым коллектором/стоком.
DA1 - LM358/LM324/LM393 и т.д. из того, что есть под руками. Т.е. ОУ/компаратор с однополярным питанием.

ИК излучатель настроен с помощью резисторов на генерирование импульсов понятных приемнику. Получены относительно стабильные напряжения при отсутствии сигнала (3,8-4В) и при присутствии сигнала (1,3-1,6В). Правда напряжение сильно очень зависит от любых почти параметров - удаленность от излучателя, угол к излучателю, движение относительно излучателя и т.п.
Осталось сваять фильтр. Сейчас напаял такую схему
#77
У меня нет опыта создания таких девайсов , поэтому объясните пожалуйста "на пальцах" что и куда подключить, а так же как рассчитать емкость конденстора?

Дык удаленность - неизменна во время соревнования, угол - 0° (целится надо ).

In - к выходу фотоприемника, Out - либо напрямую к интерфейсу, либо через резистор на базу транзистора, который будет чего-нибудь замыкать на землю в интерфейсе .

T=RC=0.05 с, R=R1=R2, если подставляете сопротивление в Омах, то получаете емкость в Фарадах.
R3, R4 пока можно заменить переменным резистором и добиться наиболее стабильного срабатывания, а потом измерить сопротивления между средним и крайними выводами и заменить на постоянные резисторы.
Кстати, вы бы огласили маркировку используемого ОУ/компаратора - в некоторіх случаях нужно будет довесить R5, например.