L'objectiu sembla i es senzill: Disparar la càmera quan algun objecte (Un ocell, un animaló, allo que ens interessi) interrompi un raig de llum. Per aixo, evidentment, ens fa falta un emissor i un receptor de llum.

barrera tancada

Per exemple un punter làser i una fotoresistència (O LDR ) En l'exemple de dalt, un làser il·lumina una fotoresistència que forma part d'un divisor de tensió.  Quan el llum del làser arriba a la fotoresistència, aquesta redueix la seva resistència, i el voltatge  a Vout augmenta.

barrera tancadaQuan un objecte s'interposa entre l'emissor i el receptor, el raig no arriba a la fotoresistència,  la resistència d'aquesta augmenta, i el voltatge a Vout baixa. 

Podem portar la sortida Vout a un comparador o a una entrada analògica d'un microcontrolador , on compararem els valors cuan la fotoresistència està il·luminada i cuan no, per a disparar la càmera.

ldr
laser
FOTORESISTENCIA LASER

Tenim un parell de problemes amb aquest sistema:

  • Si no anem amb molta cura de la posició de l'emissor i el receptor, el puntet vermell del làser es veurà a la foto sobre l'objecte que estem fotografiant.
  • La fotoresistència es sensible a tota mena de llum. S'enlluerna fàcilment si no la protegim bé de la llum ambient, i sense una molt bona calibracio, ens faria disparar la càmera contínuament.

La solucio al primer problema es ben senzilla: Fem servir infraroigs. Pero si jugar amb làsers ja es de per a si perillos per als nostres ulls, jugar amb làsers que no veiem ho es encara molt mes. I a mes, es molt mes dificil d'apuntar. El descartem, i ens decantem per a un led d'infraroigs.

Encara no anem bé. Encara que el led te mes potencia que el làser, el seu llum no es col·limat, s'escampa en totes direccions, i n'arriba ben poc a la fotoresistència. Aquesta no es prou sensible, i les petites variacions en la llum ambient son mes grans que la diferencia entre el raig continu i trencat. (I tots els rebots de la llum infraroja que arriben de tot arreu).

Encara que canviem la fotoresistència per un fotodíode o fototransistor, nomes sensibles a la freqüència  de l'emissor, ens segueix arribant molta llum infraroja de l'ambient, que ens enlluerna el receptor. Aixo nomes funciona a molt curtes distancies, per exemple, en sensors de reflexió.

Peró tenim ven a la prop un sistema que es capaç de transmetre informació per infraroigs a una distancia considerable, a plena llum de dia.  

comandament a distancia
El comandament a distancia de la tele.

Com s'ho fa la tele per entendre l'informa-cio que arriba del comandament a distancia, i ignorar tota la llum que no ens interessa?

 

El típic receptor d'infraroig de la tele està composat d'un filtre òptic d'infraroigs, que nomes deixa passar la longitud d'ona de llum que ens interessa, un fotodíode que detecta la llum que hi arriba,  un amplificador un filtre passabanda, un desmodulador, i finalment la sortida.

La part important aquí, es el filtre pasabanda. Aquest nomes deixa passar les unes determinades freqüències, determinades per el model del receptor. En el nostre cas seran 38KHz. Aixi que si encenem i apagem el emisor 38000 vegades per segon, nomes el senyal d'aquesta llum arribarà al desmodulador.

Quan ens arriba la llum moduladad a 38KHz, la sortida del detector es a 0V. Quan aquesta no hi arriba, la sortia es al voltatge d'alimentació del detector.

Per a nosaltres, amb aixo ja n'hi ha prou. Quan un objecte talla el raig de llum modulada, farem servir la sortida a 1 per a disparar la càmera. El comandament a distancia d'un tele, es una miqueta mes complicat. L'emissor envia diferents pulsos de llum modulada, de diferent durada i diferents separacions, que despres la tele enten com a ordres par a cambiar de canal, abaixar el volum, etc...

TSOP4038

TSOP4038

Encara ens queda un petit problema per a solucionar: La llum rebota per tot arreu, i encara que un objecte impedeixi la visio directe entre l'emissor i el receptor, els rebots poden arribar al receptor amb prou potencia com per a mantenir la sortia a 0.

Llum rebotada

Regulant adeqüadament la potencia de l'emissor, evitarem aquests problemes.

Ja n'hi a prou de teoria... Anem per feina:

El receptor:

L'ESQUEMA

 Comencem per el receptor. Fem servir un TSOP4038 de Vishay, l'esquema de referència que trobem al full de dades, i el muntarem en una caixeta amb un jack estèreo de 3.5mm per a connectar a l'unitat de comandament.

 

La punta del jack transmet el senyal. El mig, +5V, i el final, masa.

FABRICACIÓ

 

El mes senzill es fer servir un troçet de placa perforada que ens vagi be per a la mida de la caixa:

No vaig fer servir el connector i vaig soldar el cable directament a la placa. Avui faria servir el conector.

No cal que el TSOP4038 sobresurti de la caixa. Amb un foradet per que hi entri la llum n'hi a prou.

 

Mentre arribi la llum modulada a 38KHz al detector, la sortida será de 0V. Quan aquesta no hi arribi, será de +5V

El disparador:

 

Quan ens arriba el senyal de 5V des de el sensor, hem de disparar la cámara. Ho podriem fer de moltes maneres. Per exemple, fer anar directament un optocoblador. Pero em sembla mes interesant fer servir un microcontrolador.

 

L'ESQUEMA

Farem servir un PIC12F508, sencillament per que es el mes sençill que vaig trovar a les tendes de l'aprop.

 

 

El PIC12F508 te 8 terminals. Dos d'ells son d'alimentacio, I ens en queden 6 per entrades i sortides. El que farem amb aquests sis es:

  • Dos per entrada de dos receptors. Quan tots dos estiguin a un, dispararem la camera.
  • Dos per disparar la cámera. El primer ens activará el focus (boto a mitg premer), i el segon, disparara (boto fins el fons).
  • Un per un led que ens indicará l'estat del disparador.
  • Un per a un conmutador, per cambiar el modus de funcionament del disparador.

Començem amb l'entrada dels receptors:

control board inputConsta de dos jack femella amb bypass. L'anella central está conectada a +5V, la camisa a masa, i la punta es el senyal dentrada.

 

Cuan hi ha el conector, la conexio de la punta va directament al microcontrolador, amb el senyal que rebem del receptor. Recordem que el senyal es 1 cuan el raig es tallat, i 0 cuan tenim recepcio.

 

Cuan no hi tenim res conectat, el bypass de la punta fa que la entrada quedi conectada a +5V a traves d'una resistencia de 10K, es a dir, tenim una entrada d'1. Aixo ho fem per dues raons:

  • No podem dexar el pin d'entrada del microcontrolador flotant.
  • Disparem la càmera cuan les dues entrades estan a 1 (els dos raixos tallats). Aixi podem fer servir nomes un sensor si volem.

La pega, si conectem la càmera i no conectem cap sensor, es disparará continuament.

 

 

 

 

 

 

 

La sortida:

Connectar directament el nostre circuit a una càmera que val els seus calerons no sembla una bona idea. Per aixo farem servir fotoacopladors, que ens permeten aillar electricament el nostre circuit del disparador de la càmera.

 

Els fotoacopladors estan conectats de manera que cuan la sortida del microcontrolador es 0, el fotodiode s'encen, i el fototransistor condueix.

El disparador de la càmera funciona conectant els cables de focus i disparar a masa. Generalmente, tindrem focus a l'anella central del jack, disparar a la punta, i masa a la camisa. Aixi que conectem els emisors dels dos fotoacopladors a la masa de la càmera, i cada un dels colectors a la punta o la camisa. Aixi, cuan enviem "0" al primer fotoacoplador, será com si premesim el disparador fins a la meitar del recorregut (enfocar), i cuan enviem "0" a tots dos, es com si premesim el disparador fins al fons.