Creando un sensor de luz [cerrado]

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Así que la situación es así, tengo un proyecto con un presupuesto de $ 25. Tengo que construir un robot que sea capaz de conectar un imán a una lata de forma autónoma. También tengo un kit de vex que puedo usar gratis. Necesito crear un sistema para que el robot pueda encontrar la lata y conducir para conectar el imán a una distancia de hasta 3 m sin obstáculos entre el robot y la lata. Nos proporcionan una baliza IR que parpadea a 10 Hz, pero las personas anteriores que han hecho este experimento me han dicho que la luz IR es casi imposible de detectar sin conducir sin rumbo por la arena durante un tiempo. Se nos permite utilizar un método de detección diferente si lo preferimos.

Quiero usar luz visible y un fototransistor para detectar cuando estoy mirando la lata. Envolvería la lata con cinta retrorreflectante y tendría un anillo de luz LED en el robot. La luz LED rebotaría hacia atrás y atravesaría una lupa para enfocar la luz en el fototransistor. Sin embargo, el kit Vex solo proporciona 5V de salida y la luz LED tiene 15 LED, lo que creo que requiere 10.5V para funcionar a plena potencia. ¿Hay una forma barata de alimentar la luz sin una batería de automóvil o hay una manera de reducir otros costos, como eliminar la necesidad de la cinta / lupa?

    
pregunta Cobey Hollier

1 respuesta

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  • Una gran dificultad a superar es la variabilidad de la iluminación de fondo.

  • Otro problema es el rango dinámico de intensidad de luz detectada.


Fondo variable: Cuando el robot apunta a diferentes ubicaciones, detecta más luz (quizás cuando apunta hacia una ventana) o menos luz (tal vez cuando apunta a una esquina oscura). La luz detectada de una baliza o de un retro-reflector puede ser solo un poco mayor que esta iluminación de fondo.
Lo que desea detectar es la diferencia entre el fondo y la fuente de luz de fondo .
La modulación de la fuente de luz es un método para superar el problema de fondo variable. La fuente de luz se enciende y apaga rápidamente, tal vez 1000 veces por segundo. Se utiliza un detector de luz razonablemente rápido (un transistor fotográfico) para detectar los cambios de encendido-apagado. La amplitud alterna de su corriente fotográfica se puede pasar a través de un filtro de paso de banda centrado a 1000 Hz para producir una señal de CA cuya amplitud es proporcional a la luz detectada solo de la fuente de luz, no del fondo variable.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Rango dinámico: la amplitud de la luz detectada puede variar mucho con la distancia. A diez pies de distancia, la amplitud detectada será pequeña, incluso cuando se apunte de manera óptima a la fuente. A una distancia de unos pocos centímetros, la amplitud detectada será mucho mayor. Un fotodetector debe hacer frente a este gran rango de señal, y aún así ser capaz de medir pequeños cambios en amplitud. Un amplificador de ganancia variable puede ayudar: alta ganancia a larga distancia, baja ganancia a corta distancia.

    
respondido por el glen_geek

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