Искажение импульса на проводе

Mytilus G.

Привет!
Продолжаю играться с фотоприемниками. Ситуация такая:

VD0 освещает оба фотоприемника. ШИМ микрухи обеспечивает нужную частоту мерцания светодиода VD0. Двигаем некий барьер вдоль приемников. Барьер перекрывает свет VD0 сначала одному приемнику, потом - второму. Таким образом, МК определяет направление движения этого барьера. При одном направлении МК включает VD1, при обратном направлении - выключает. Решение о включении/выключении принимается, когда оба приемника облучены, на основании сохраненных данных о их предыдущем состоянии.

Код:

Код: Выделить всё

.def CUR_VALUE = R16 ; текущее значение PIND
.def OLD_VALUE = R17 ; предыдущее значение PIND
.def TMP_VALUE = R18 ; вспомогательный регистр

ser TMP_VALUE
out DDRB, TMP_VALUE ; порты B - на вывод, D - на ввод
out PORTB, TMP_VALUE
out PORTD, TMP_VALUE
ldi TMP_VALUE, 0b01110011 ; настраиваем ШИМ
out TCCR0A, TMP_VALUE
ldi TMP_VALUE, 0b00001001
out TCCR0B, TMP_VALUE
ldi TMP_VALUE, 7
out OCR0A, TMP_VALUE
clr OLD_VALUE

LOOP:
  in CUR_VALUE, PIND ; считываем данные с приемников
  andi CUR_VALUE, 3 ; обнуляем биты старше второго
  cp OLD_VALUE, CUR_VALUE ; если данные те же, что и в пред. витке цикла, ...
  breq LOOP ; ... продолжаем цикл
  mov TMP_VALUE, OLD_VALUE ; запоминаем старые данные с приемников
  mov OLD_VALUE, CUR_VALUE ; замещаем старые данные новыми
  cpi CUR_VALUE, 0 ; если хотя бы один приемник не облучен, ...
  brne LOOP ; ... продолжаем цикл
  ; оба приемника облучены
  cpi TMP_VALUE, 1 ; если только первый приемник в пред. витке цикла не был облучен, ...
  breq LIGHT_ON ; ... включаем VD1
  cpi TMP_VALUE, 2 ; если же только второй приемник в пред. витке цикла не был облучен, ...
  breq LIGHT_OFF ; ... выключаем VD1
  rjmp LOOP ; иначе продолжаем цикл

LIGHT_OFF:
  sbi PORTB, 0
  rjmp LOOP

LIGHT_ON:
  cbi PORTB, 0
  rjmp LOOP

Собрал это на макетке, все работает. После повесил VD0 на кабель и началось черт-те что. VD1 горит постоянно, если оба приемника облучены. В противном случае - гаснет.

Кабель - телефонный, около метра длиной. Падение напряжения на нем - 150 мВ. Расстояние от VD0 до приемников роли не играет. Как так?

Реклама

PETRO

Замените кабель.

Реклама

Mytilus G.

В смысле, на кабель другого сечения/длины?

mickbell

Прежде всего, надо бы не гадать, а проверить осциллографом форму импульсов на выходах TSOP-ов. А там видно будет, что делать.

Реклама

Mytilus G.

Взял более короткий кабель с сечением 2,5. Все работает. Получается, проблема была в сопротивлении, только вот не пойму, каким образом сопротивление выдало такой результат.

К сожалению, осциллографа нету. Если проблема в искажении частоты импульса, то из-за чего это вообще может происходить? Из-за сопротивления, опять же?

Как я понимаю, импульс превращается в синусоиду, да? И может ли это влиять таким образом?

Реклама

mickbell

Например, может влиять индуктивность длинного тонкого провода. Жалко, что нет осциллографа, было бы любопытно увидеть, как сравнительно короткий провод заваливает импульсы.

Реклама

Mytilus G.

Мне самому интересно. Только вот не могу сейчас себе позволить приобретение осциллографа. Из-за ремонта в квартире каждая копейка на счету.

Леонид Иванович

Скорее всего, помешала емкость кабеля. Попробуйте поставить подтягивающие резисторы 4.7 кОм с PD0, PD1 на VCC.

Mytilus G.

Ок, спасибо! Прикуплюсь резисторами - буду экспериментировать.

Mytilus G.

Увы, но не помогло. Как я понимаю, ТСОП при облучении замыкает вывод OUT на землю, а при отсутствии облучения - на "плюс". Так что подтягивающие резисторы тут не обязательны. Проверил мультиметром, при использовании и телефонного, и толстого проводов облученный приемник выдает 5,5 мВ на OUT. Мне остается предположить, что телефонный провод искажает импульс на светодиод, из-за чего ТСОП при постоянном облучении кратковременно изменяет сигнал OUT, запутывая этим микруху.

Как уже писал, импульсы на выходе телефонного провода тестить нечем. Но если следовать предположению, что индукция поганит импульсы - что посоветуете? Ведь мне нужно будет посадить VD0 на кабель в несколько метров длиной. Тут и толстый провод может нарожать помех.

Enman

поставь последовательно в сигнальный провод возле фотоприёмника 75-100 Ом...да и питание на фоториёмники через RC-фильтры(47 Ом 47 мкФ).

Mytilus G.

Фильтры стоят. Сопротивление тоже ставил - толку нет.

Леонид Иванович

Mytilus G. писал(а):ТСОП при облучении замыкает вывод OUT на землю, а при отсутствии облучения - на "плюс". Так что подтягивающие резисторы тут не обязательны

На "плюс" он не замыкает. Внутри стоит транзистор с открытым коллектором, и слабый подтягивающий резистор на 100 кОм.

Если фотоприемники висят на длинном кабеле, прямо на их ножках нужны конденсаторы с земли на питание. Хотя бы 0.1 мкФ.

Mytilus G.

В моем случае, на длинном кабеле висит светодиод. А на светодиод конденсатор не поставишь. Иначе импульс совсем изуродуется. Но в будущем приемники тоже должны быть на кабеле.

Enman

Mytilus G, тебе написали про практичекси открытый коллектор на выходе фотоприёмника, который "валит" положительный фронт импульса, если в фотоприёмнике 100 кОм на выходе. И никто не предлагает в эту цепь ставить конденсаторы. Есть обычные варианты буферов, например, на серии 74НСхх, или двухтактный повторитель на пнп-нпн транзисторах. И лучше бы ты уж приводил реальную схему со своими фильтрами и светодиодами (которые без резисторов ???!!!), а не картинку общего вида.

Mytilus G.

О'кей! То, что на схеме светодиоды без резисторов - согласен, мой косяк. Остальные отличия приведенной схемы от реальной появлялись после создания этой темы, в процессе поиска решения проблемы. Поэтому в схеме они не отображены.

Но давайте по порядку. Не догадался я на принципиальной схеме обозвать ТСОПы, поэтому буду называть их PD0 и PD1, по названию ног МК, к которым их привязал. Двигаем барьер между парой ТСОПов и светодиодом в направлении PD0-PD1 (то есть "справа налево" на схеме). Когда барьер прошел, и оба приемника облучились (на портах D0 и D1 логический ноль), МК "смотрит", какой приемник облучился последним - PD1. Это значит, что надо зажечь VD1.

Пускаем барьер обратно. После его прохождения последним облучился ТСОП PD0, и VD1 погас. Так получается, если VD0 непосредственно на макетке или на толстом кабеле.

А теперь возьмем тонкий кабель. При подаче питания на схему VD1 загорается сразу. То есть МК принял на порты D0 и D1 логические ноль и единицу соответственно, а следом за этим - два логических нуля. И это без всякого барьера.

Едем дальше. Закрываем приемник PD0 от облучения (на портах D должно быть 0b00000001). При этом VD1 гаснет. Получается, МК сначала прочитал PIND как 0b00000001, а потом - как 0b00000000. Снова облучаем оба ТСОПа (на портах D должно быть 0b00000000). Но вместо этого МК читает PIND как 0b00000010, а потом - 0b00000000. И VD1 снова горит. Получается такая таблица:

Код: Выделить всё

┌─────────────────────────────┬──────────────────────┐
│Подаваемые поочередно сигналы│Как их воспринимает МК│
╞═════════════════════════════╪══════════════════════╡
│0b00000000, 0b00000001       │0b00000001, 0b00000000│
├─────────────────────────────┼──────────────────────┤
│0b00000000, 0b00000010       │0b00000001, 0b00000000│
├─────────────────────────────┼──────────────────────┤
│0b00000001, 0b00000000       │0b00000010, 0b00000000│
├─────────────────────────────┼──────────────────────┤
│0b00000010, 0b00000000       │0b00000010, 0b00000000│
└─────────────────────────────┴──────────────────────┘

"Либо что-то случилось, либо одно из двух" (© "Следствие ведут колобки")

ИМХО, если определить причину такого поведения, решение проблемы придет само собой.

mickbell

Mytilus G. писал(а):Мне самому интересно. Только вот не могу сейчас себе позволить приобретение осциллографа. Из-за ремонта в квартире каждая копейка на счету.

А занять у кого, или сходить к осциллографу в гости?

Тут наверняка тащить немного придётся. Потому что не очень весело искать чёрную кошку в тёмной комнате, точно не зная, а не собака ли там на самом деле.

Mytilus G.

Увы, но владельцы осциллографов в кругу моих знакомых отсутствуют.

Enman

а ты что подаёшь на светодиоды? надо несущую 36 кГц, а не потенциал...Для схемы барьера на основе простой подсветки надо к фотодиодам подключить компараторы, а с них - на мк...

Mytilus G.

Безусловно, подаю несущую, только в моем случае, это 38 кГц (TSOP1738). Решил компараторы не использовать в целях удешевления конструкции. Тем более, что при засветке приемника его сигнал со стабильных 5 В падает практически до 0 В. Это МК прекрасно фиксирует без компаратора, используя собственные подтягивающие резисторы.

Более того, проблема решилась заменой МК. То ли потому что новая микруха имеет более шустрый RC-генератор, то ли после пересчета параметров ШИМа под новую тактовую частоту импульсы стали больше нравиться ТСОПам... Одним словом - получилось.