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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik mehrere CNY70 Sensoren stören sich gegenseitig


Autor: Basti (Gast)
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Guten Abend miteinander,

bin hier mal wieder am verzweifeln.

Zur Zeit expermimentiere ich mit einem Selbstbauroboter, was soweit ich 
ganz gut geht. Im Prinzip geht es gerade darum 5 CNY70 Sensoren mittels 
Atmega 8 auszulesen.
Dieser Atmega macht nichts anderes, als die Sensorwerte auszulesen 
(zumindest gerade) und auf einem Port auszugeben.

Ich betreibe alle Sensoren mit einem PWM-Signal um Fremdlicht 
wegzurechnen, indem ich einmal mit IR-an und einmal mit IR-aus messe und 
sollte eine Differenz bestehen setze ich eine LED.

Soweit hat das mit 5 sensoren auch gut funktioniert.
An den Sensoren sollte es also eigentlich nicht liegen.

Nun habe ich die "Anlage" auf dem Roboter installiert und dazu ein 
10poliges Kabel (10-20cm)inkl. Stecker angelötet.

Habe die Kanäle durchgemessen und kann keine Verbindung feststellen.

Nun zu meinem Problem: wenn ich mich langsam nähere dann geht erst die 
LED des eigentlichen Sensors an (soweit ganz normal) doch sobald ich 
noch näher an den Sensor rangehe gehen die nebenliegenden LEDs auch an.

Das Oszi zeigt eigentlich auf den nebenliegenden Kanälen keine wirkliche 
Änderung...ich versteh nicht wie das kommen kann. Die Software solle ja 
eigentlich funktionieren, da sie heute mittag bei "freier" Verdrahtung 
ohne Roboter auch noch perfekt gearbeitet hat.

Ansonsten ist nichts auf der Roboterplatine, Fremdstörung kann 
ausgeschlossen werden, die Sensoren können sich eigentlich auch nicht 
direkt beeinflussen da sie 10cm auseiander sind und 90° voneinander 
wegstrahlen.

Das einzigste was ich mir vorstellen könnte wären Störung durch die 
Leitungslänge in Verbindung mit dem PWM Signal (das sollten schon einige 
khz sein). Könnte hier der Hund begraben sein?

Hat jemand vielleicht eine Idee was hier das Problem sein könnte?
Oder hatte jemand vielleicht sogar mal ähnliche Probleme?


Gruß

Basti

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Basti,

poste doch mal den Schaltplan der Platine, sonst läßt sich das überhaupt 
nicht gut beurteilen.

> Das einzigste was ich mir vorstellen könnte wären Störung durch die
> Leitungslänge in Verbindung mit dem PWM Signal (das sollten schon einige
> khz sein). Könnte hier der Hund begraben sein?
Das glaube ich zwar eher nicht. Du kannst aber testweise mal die 
Leitungen verdrillen (jeweils Hinleiter mit Rückleiter verdrillen) und 
dann sehen, ob das Problem noch besteht.


Gruß,
  Michael

Autor: Basti (Gast)
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Schaltplan gibt´s in dem sinne keinen.
ATmega ist wird sauber mit 5V versorgt (externes Labornetzteil) PortC 
wird auf eine Leiste herausgeführt, an portd hängen die LEDs.


Die CNY70 sind auf Lochraster wie folgt aufgebaut:

-IR-led wird mit 150 ohm zwischen Transistor BD139 und GND geschalten
-BC139 dient als PWM-Transistor und sizt zwischen VCC und der IR-LED
-der Fototransistor liegt an einem Pin auf GND und der andere ist mit 
22k mit VCC verbunden, genau hier greif ich das signal für den ADC ab


Kabel sind ca. 20cm bis zum "Verteiler", also hier geht es auf das 
10polige Flachbandkabel(10-20cm) von da direkt an die ADC pins.

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi

War der 'fliegende' Aufbau auch schon mit dem Flachband-Kabel?
Sonst könnte ich mir vorstellen, daß das Signal kapazitiv überspringt.
Müsste aber auf dem Oszi sichtbar sein, also das Signal auf den anderen 
Leitungen.

Stichwort Verdrillen, dafür bräuchtest Du ja für jeden CNY 4 Adern (2 
LED, 2 Transe).
Denke, daß bei Deinem 10-Ader nur die 5 Transen drauf sind, wohl jeweils 
V und V' abwechselnd, müsste eigendlich schon als Abschirmung reichen??
Die Verdrillung sollte für benachbarte Leitungen unterschiedlich stark 
sein (z.B. in Telefonkabeln sind die Doppel-Adern auch alle 
unterschiedlich stark verdrillt um Uberspringen zu reduzieren).

Abhilfe könnte es auch schon bringen, wenn man das Kabel ändert, ähnlich 
der heutigen IDE-Kabel, wo zwischen jeder Brauch-Leitung eine weitere 
Leitung zur Abschirmung enthalten ist (theoretisch einseitig mit GND 
verbunden - nicht wirklich nachgemessen).

MfG

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
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Foto?

ja Übersprechen ist möglich. Abhilfe: abwechselnd eine Signalleitng und 
eine möglichst unbelastete Masseleitung.

Übesprechen im IR bereich ist wahrscheinlicher! Abhilfe: Sensoren 
seqentiell auslesen und nicht per IRQ sondern im MUX.

Autor: Basti (Gast)
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Vielen Dank!

Tut jetzt provisorisch, lag wohl tatsächlich am Flachbandkabel.

habe jetzt zum Testen einfach einen isolierten Draht für jeden Kanal 
genommen und es funktioniert nahezu perfekt (minimales übersprechen).


Hätte nicht gedacht, dass in diesem Bereich das Kabel bereits so wichtig 
ist. Werde dann einfach ein anderes Kabel suchen und auf mehr Erfolg 
hoffen.


Nochmal Danke für die Tips

Gruß


Basti

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Basti,

> Tut jetzt provisorisch, lag wohl tatsächlich am Flachbandkabel.
Schau mal an, hätte ich nicht gedacht.
Oder hast Du nur eine Masseverbindung genommen (nicht abwechselnd Signal 
und Masse); dann kann ich mir das schon eher erklären.

> habe jetzt zum Testen einfach einen isolierten Draht für jeden Kanal
> genommen und es funktioniert nahezu perfekt (minimales übersprechen).
Was heißt denn isoliert? Weit weg von den anderen?

> Werde dann einfach ein anderes Kabel suchen und auf mehr Erfolg
> hoffen.
Wenn die Störungen nicht weggehen, nimm Koaxialkabel oder verdrillte 
Paare.
Verdrillte Paare gibt's standardmäßig bei Telefonkabeln, je nach 
Kabelhersteller kriegst Du auch 20 Paare oder so.
ISDN-Kabel bzw. Netzwerkkabel hat vier verdrillte Paare und zusätzlich 
eine Schirmungsmasse, das dürfte auch gut gehen.


Gruß,
  Michael

Autor: Basti (Gast)
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hatte die Signale direkt nebeneinander. Für Masse war kein Platz

Jetzt ist eben jedes Signal "frei" verdrahtet (mit isolierter 
Kupferlitze), allerdings mit 5cm Abstand vom nächsten...

Habe noch Cat7 Netzwerkkabel rumfahren, davon werde ich wohl ein 
Stückchen nehmen, ist zwar etwas übertrieben, aber bevor ich deswegen 
extra einkaufen gehe ist das schon ok.


Nochmal Danke, solche Fehler können einen schon zum Verzweifeln bringen.
Da tut alles und nachdem man es zusammengebaut hat tut es nicht mehr...

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Möglicherweise hilft auch ein Verkleinern der 22k Widerstände. Abgesehen 
davon halte ich die Teile nicht sonderlich geeignet als 
Abstandssensoren. Der wirklich nutzbare Bereich sind ein paar 
Millimeter. Und das nur bei guter Reflektion. Noch ein Hinweis: Die 
Datenblätter des CNY70 von VISHAY und TEMIC haben eine unterschiedliche 
Anschlussbelegung des Fototransistors.

MfG Spess

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