Unterrichts- und Lernmaterial für Mikrocontroller
Unterrichts- und Lernmaterial fürMikrocontroller

1 - Störenden IR-Lichtquellen auf der Spur

Es kann vorkommen, dass der BoE Shield Bot Arduino im Versuch Objekte erkennt, die real gar nicht vorhanden sind. Die Wahrscheinlichkeit ist hoch, dass umgebende Lichtquellen IR Lichtanteile mit einer Frequenz von ca. 38kHz erzeugen. Es kann aber auch an der direkten Sonneneinstrahlung, die  durch ein Fenster fällt, liegen. In jedem Fall bedeutet es bei einem Wettbewerb das sofortige aus für einen Teilnehmer. Es ist deshalb wichtig, sich vorher die Streckenführung anzuschauen und mit dem hier entwickelten IR-Schnüfflerprogramm mögliche Schwachstellen zu erkennen.

Das Konzept, das hinter dem Programm steht, ist sehr einfach: sende selbst kein IR-Licht über die IR LEDs des Roboters aus und überprüfe, ob IR-Licht registriert wird. Wenn das der Fall ist, gibt der Piezolautsprecher einen Signalton ab.

Fernbedienungen von Audioanlagen oder Fernsehern erzeugen IR-Strahlung. Fernseher, CD oder DVD Spieler verfügen über ähnliche IR-Detektoren, wie sie auf dem BoE-Shield Bot verbaut sind. Richte die Fernbedienung auf den Roboter und drücke wiederholt verschiedene Tasten auf der Fernbedienung.

2 - Programmbeispiel für einen IR-Schnüffler

Der BoE-Shield Bot Arduino gibt einen Ton aus, schaltet seine roten Indikator-LEDs ein und gibt im Terminal einen Warnhinweis aus, sobald er eine infrarote Lichtquelle erkennt. Da der Roboter selbst kein IR-Licht der Frequenz 38kHz aussendet, muss die Lichtquelle irgendwo im Raum sein.

Aufgaben
  • Übertrage das Programm IR_Schnueffler.ino in den Editor, speichere es ab und starte es anschließend.
  • Überprüfe, ob der Roboter einen Signalton ausgibt, wenn er IR-Strahlung empfängt.
Programm IR_Schnüffler.ino - spürt störende IR-Lichtquellen auf

In einem Kurs oder im Unterricht kann man einen zweiten Roboter, auf dem das Programm IR_TestLinks.ino oder IR_TestRechts.ino gestartet wird, als IR-Lichtquelle benutzen. Wenn die IR LEDS in Richtung des Schnüffler-Bots zeigen, sollte die detektierte Strahlung mit Ausgabe eines Signaltons und blinkender roter LEDs angezeigt  werden. Eine zweite Möglichkeit ist die Nutzung einer Fernbedienung vom Fernseher oder einer Audioanlage. Reagiert der BoE Shield Bot mit einem Signalton, macht er seine Arbeit richtig.

Neonröhren, und Sonnenlicht als Störquellen?

  • Trenne den BoE Shield-Bot Arduino vom USB Kabel, setze die Batterien in die Halterung ein, bringe den Power-Schalter auf dem BoE Shield_Bot Arduino in Position 1 und halte den Roboter mit seinen IR-Empfängern in Richtung von Neonröhren. Sollte es vermehrt Alarmsignale geben, schalte das Neonlicht aus. Der IR-Schnüffler sollte jetzt nicht mehr reagieren und die Störquelle wäre beseitigt.
  • Sollte sich das einfallende Sonnenlicht als Störquelle herausstellen, dann schließe die Jalousien oder Vorhänge und teste noch einmal. Sollte sich keine Besserung einstellen, ist der Raum auf jeden Fall nicht für einen Wettbewerb mit IR-Empfängern geeignet.
  • Es gibt viele weitere Störquellen, auf die IR-Empfänger sofort reagieren. Der elektronische Einschaltimpuls bei LED-Tischlampen und auch Taschenlampenlicht (noch mit kleinen Glühbirnen) hat beim IR-Schnüffler des Autors ebenfalls zu einer Warnmeldung geführt.
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© Reinhard Rahner - Gettorf