Barrière Lumineuse Infrarouge sans fil avec Arduino – Partie 1 : L’émetteur

Voici la suite de mon travail sur les barrières lumineuses sans-fil que nous voulons utiliser pour les compétitions de robotique. Nous utilisons de telles barrières pour détecter le passage du robot à un endroit et pour chronométrer le temps que met le robot pour faire un parcours donné.

Jusqu’à maintenant, nous utilisions un système connecté avec des fils, mais ç’est difficile à mettre en place et à déplacer. Pour la prochaine édition, nous souhaitons faire un système sans fil et autonome (sur batteries).

Voici la première partie du projet avec la réalisation de l’émetteur. 

Pour éviter les perturbations, nous utilisons in système infra-rouge avec une modulation à 38KHz. C’est un standard typiquement utilisé pour les télécommandes de télévisions. Il faut donc envoyer des “salves” de signaux carrés à 38KHz qui seront décodés par le récepteur.

Voici le premier prototype de l’émetteur:

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Le système est assez simple avec les batteries, le circuit de régulation à 3.3V (le petit circuit rouge en haut à gauche), l’Arduino Pro Mini 3.3V 8MHz, une LED infra-rouge et une résistance de 100Ω pour limiter le courant à travers la résistance.

Le circuit fonctionne bien et comme on peut le voir sur l’analyseur logique, la fréquence de modulation est bien de 38KHz:

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Le défi est maintenant de mettre tout ça dans un boîtier pratique et bon marché. Voici à quoi ça va ressembler:

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J’ai monté le circuit sur un «carton plume». Voici le côté avec les batteries, le régulateur de tension, un interrupteur et un LED de contrôle:

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Et ici le côté avec l’Arduino et la LED infra-rouge:

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Voici encore une vue du système complet de dessous. On y voit bien les batteries et la LED infra-rouge. La batterie est en du tube, ce qui lui donne une bonne stabilité:

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J’ai aussi connecté le récepteur pour tester le signal et les résultats sont très prometteurs. Sur l’image suivante, on voit le signal de la LED infra-rouge en haut, et le signal décodé par le récepteur en bas. Le récepteur détecte le signal avec un délais de 300µs:

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Si je passe ma main entre l’émetteur et le signal, on voit bien que le signal est interrompu pendant un moment (le passage de ma main):

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C’est comme ça que nous détecterons le passage des robots et enverrons l’information au moyen d’un système sans-fil.

Je vais encore faire des tests de consommation d’énergie, mais d’après mes calculs, ça devrait tenir 3 jours sans problème avec 2 batteries AAA. Le code source pour ce module est disponible sur github: https://github.com/fribot/ir_sender.

Maintenant je dois m’attaquer au plus difficile… c’est à dire le récepteur. Je vous tiendrai au courant de l’évolution de ce projet sur ce blog.

A+

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