Led als Touch Sensor - Schaltung für 20mA LED ???

Zitat von Pesi

Redest Du jetzt von dem von Dir verlinkten Matrix-Video...?

Nein, es geht um den Tisch im Ursprungspost.

aber wenn man sich das video mal genauer anschaut. so bei 36 sekunden - 40 sekunden. dort hällt er den becher/tasse mit etwas abstand vom tisch und bewegt ihn. wenn er zu hoch kommt (schätzungsweise 2 cm) dann geht es auch nicht. er "verbesssert" sich aber ziemlich schnell

Vielleicht hat er ja das nach dieser Methode gemacht: klick mich
Dafür würde sprechen, das nur bei Kontakt mit der Tischoberfläche die Leds angehen!

Die zweite Methode würde im Prinzip funktionieren, weil ja das reflektierte Licht 'erst' 166ps nach der Emission wieder zurück kommt. Um das ohne Tricks zu detektieren ist aber dummerweise so eine LED viel zu langsam. Vielleicht kann man Unterschiede im Stromfluss bei Verpolung feststellen. So eine Diode, schnell umgepolt, sperrt ja nicht sofort. Der pn-Übergang will erstmal frei geräumt werden und sich eine Raumladungszone aufbauen. Ist ja nicht gerade ideal so eine reale Diode. Und eine LED ist auch noch ziemlich groß.

Zitat von Flabig

Vielleicht hat er ja das nach dieser Methode gemacht: klick mich

Das wurde ja auch im anderen Thread schon vorgeschlagen.
Das ist auch mein Favorit für dieses Problem. Sollte mal unbedingt jemand probieren der Zeit hat...

Also wenn man den von Pesi geposteten Link zum "ReactiveLEDBoard" anklickt und dann in der Menü-Navigation auf "videolog" klickt, kommt man zu 7 Videos zum Reactive LED Table bzw. Reactive LED Board. Und da sieht man es dann ganz klar, dass auf keinen Fall die LEDs selbst als Sensoren verwendet werden, sondern dass das Ganze auf reflektiven IR-Sende-Empfänger-Systemen basiert. Zwar werden bei den versch. Boards zwei grundsätzlich unterschiedliche Verfahren der 'Objekterkennung' verwendet, und es sind je nach Board versch. viele IR-Reflex-Systeme verbaut, aber es ist auf jeden Fall IR.

Beim dritten Video (von links nach rechts und von oben nach unten) sieht man ganz deutlich jeweils in der Mitte der beiden LED-Boards einen Sharp-IR-Distanzsensor, welcher im Triangulationsverfahren die Distanz misst und damit auch durchsichtige Glasscheiben als 'Objekte' erkennen kann (relativ am Ende des Videos). Dieses Verfahren eignet sich aber nicht so gut für Tische mit milchige Platten, da diese dann immer ein Signal zurückliefern würden und zusätzliche Objekte auf der Platte eben aufgrund der Triangulationsmessung nicht mehr erkannt werden könnten. Der Sharp-Sensor sitzt hier in der Mitte eines kleineren LED-Boards (mit vier statt neun LED-Rundsegmenten) zwischen den Segmenten (da der Sharp-Distanzsensor relativ gross ist).

Im vierten Video sind auf einem LED-Board jeweils in den mittleren drei LED-Rundsegmenten (mittlere Spalte) genau in der Mitte der LED-Kränze drei IR-Reflex-Sensoren montiert, welche jeweils die Rundsegmente des Boards verschieden (Muster) steuern. Hier sind keine Triangulations-Sensoren im Einsatz sondern 'normale' IR-Reflex-Sensoren. Dieses Verfahren wurde wohl auch bei den Milchglastischen verwendet (Video 2, 6 und 7), eben dann einfach mit je einem Sensor pro LED-Rundsegment, also neun Sensoren pro LED-Board. Dass es so aussieht, als sei in der Mitte des LED-Kranzes kein Platz für den Sensor, liegt wohl an der Streuung der Milchglasplatte, welche die Lichthöfe der LEDs grösser aussehen lässt. Dass durchaus genügend Platz vorhanden ist, sieht man ja eben in Video 4. Dass der Milchglastisch nicht erkannt wird, wohl aber die Objekte darauf, kann man natürlich durch die Einstellung der Sendeleistung der IR-Diode und/oder durch die Einstellung eines geeigneten Threshold-Wertes bei der Auswertung des IR-Empfänger-Signales erreichen.

Im fünften Video wird wohl wieder ein 'normaler' IR-Reflex-Sensor verwendet, welcher aber wiederum allein für das ganze LED-Board zuständig ist und genau in der Mitte desselbigen sitzt (wieder nur ein viersegmentiges Board). Da es aber doch ein anderer Sensor als im Video 4 ist, bin ich mir nicht ganz sicher, ob es ein IR-Reflexsensor ist. Es könnte auch einfach ein Passiv-Lichsensor oder ein PIR sein in diesem Fall.

Klar sollte aber auf jeden Fall sein, dass in keinem Fall die LEDs selbst als Sensoren dienen, sodern wohl wirklich bei den allermeisten Produkten der Firma ein reflektives IR-Detektionsverfahren eingesetzt wird. Alles andere hätte mich auch sehr gewundert.

Gruss
Neni

Ich weiß nicht, ob der Link schon gepostet wurde oder einigen hier noch in Erinnerung ist. Es gab schon mal einen Thread, wo der Ersteller des Tisches ein paar Andeutungen gemacht hat: 64px RGB Tisch

Ja genau turi. Da hat er ja meine Spekulation, dass er ein IR-Reflex-Detektionssystem (kein Triangulationsverfahren) verwendet fast schon bestätigt .

Zitat von synvox

es ist auf jeden Fall IR.

War für mich auch von Anfang an am Wahrscheinlichsten. Wie filtert man da nun am elegantesten (und CPU-schonensten) Störungen durch normales Licht, die PWM, etc.. raus? IR pulsieren und in Hardware auf die entsprechende Frequenz filtern?

EDIT: Pesi: Hab deine zwei Platinen von der Tapete mir mal vorgenommen. Nette und simple Sache. Seh ich das richtig, dass ich die Phototranse einfach zwischen ADC und Vref klemmen kann? Brauchts da nen Pulldown/-up?

Schau' Dir mal die Schaltung dieser "Schattentapete" in der Lobby an - da wo die Basis des 2. Transistors angeklemmt ist, schließt Du statt dessen den ADC an...

Zitat von Flabig

Vielleicht hat er ja das nach dieser Methode gemacht: klick mich

Das glaube ich eher nicht - ich spiele mit sowas auch rum (Multitouch-Screen), da wird das aber von ner Kamera ausgewertet, die müsste da ziemlich weit unten sein um den kompletten Tisch zu erfassen, so tief ist der nicht - ausserdem brauchst Du dann noch nen Rechner mit SW dazu, der das Bild auswertet, und der müsste wieder die LEDs steuern, viel zu aufwändig....

Turi: ja, da erinnere ich mich noch, das war ja das, was ich hier gemeint habe:

Zitat von Pesi

und auch über den 64-px-RGB-Tisch, der in dem anderen aktuellen Thread zu dem Thema verlinkt ist, hat Neni doch schon einiges geschrieben..

bei dem von mir reingestellten Tisch könnte es natürlich so ein Distanzsensor sein, der hat ja auch nen bestimmten Öffnungswinkel, daher kann das auch kommen, dass bei dem sehr entfernten Arm über dem Tisch gleich mehrere Segmente ansprechen und daher der Schatten "dicker" ist...

mich irritiert nur etwas, dass der Schatten versetzt ist, und nicht *senkrecht* unter dem Arm (blaue Linie):

wenn man dann mal die Verbindung zwischen Schatten und Objekt wieter zieht (grüne Linie), dann sieht das irgendwie schon so aus, als ob da einfach oben ne IR-Leuchte über dem Tisch wäre, und auf dem Tisch selbst passive Sensoren - kann natürlich auch sein, dass die Optik da täuscht... und in dem anderen Bild, wo die Scheibe senkreht steht, tut sich ja auch *irgendwas*, das spricht wieder eher für Annäherungssensoren....

aber für das konkrete Tisch-Problem hat Nighty2K doch in dem anderen Thread schon nen Versuch mit IR-Fernbedienung und satiniertem Plexi erfogreich durchgeführt...

finde das eh' etwas verwirrend, dass es nun 2 Threads zum selben Problem gibt, bei dem hier geht es doch *eigentlich* um eine konkrete Schaltung, evtl. sollte man solche Spekulationen in dem anderen Thread weiterführen, damit nicht alles doppelt drin steht oder in dem anderen Thread (wo es eher um dieses allgemeine Problem, wie Berührung erkennen, geht) dann fehlt...?

Kann sein, dass ichs überlesen habe, aber was spricht denn eigentlich gegen eine Auswertung des vorhandenen Umgebungslichts?
Die ADCs der AVRs sind recht empfindlich, mit externer Vref kann man auch wirklich kleine Ströme messen.

Der Tisch würde also nach bekanntem Prinzip laufen und einmal beim Einschalten und dann z.B. einmal pro Sekunde alle LEDs abfragen und nen Mittelwert bilden - die krassen "Ausreißer" sind dann die abgedeckten LEDs.

Ja Pesi, kann durchaus sein, dass sie je nach Installation auch unterschiedliche Verfahren (also aktiv IR-reflektive mit Triangulation oder 'normal' und eben auch passive mit 'Abschattung von IR-Quellen' etc.) verwenden. Auf den von mir gesichteten 7 Videos (im oberen, langen Post von mir) verwenden sie zumindest gut erkennbar schon mal drei versch. Sensor-Arten. Es kann also gut sein dass sie versch. dieser Module je nach Einsatzort und -zweck anbieten bzw. wahrscheinlich auch Custom-Lösungen fertigen.

Gruss
Neni

Irgendwie schein ich zu blöd für die Phototranse zu sein...

Ich hab C über 100k auf Vcc und E auf GND - also wie in Pesis Schaltplan unter Interaktive Matrix / "Schattentapete". Wenn ich nun mit dem Multimeter die Spannung zwischen Vcc und C messe, habe ich immer 4,6V, egal bei was für Lichtverhältnissen. Sollte die Transe das bei Licht nicht auf GND ziehen? Brücken kann ich ausschliessen, bleibt wohl nur, dass ich das Dingen beim Löten gekillt hab...

Ich fände die Version mit den IR-Dioden welche seitlich in die Tischplatte leuchten auch am "elegantesten" somit brächte man dann nur noch zwischen den Leuchtsegmenten ein paar Empfänger.
Das "Verstecken" der IR-LED´s am Rand der Glasplatte kann man ja ganz einfach mittels Alu-Profil machen, kostet nicht viel und sieht gut aus....

Könntet ihr vielleicht ein paar Schaltungen für "uns Anfänger" posten damit ir mit testen können!? Würde gerne helfen aber mir fehlt in dem Bereich das KnowHow

Zitat von bogoli

Das "Verstecken" der IR-LED´s am Rand der Glasplatte kann man ja ganz einfach mittels Alu-Profil machen, kostet nicht viel und sieht gut aus....

Genau das fände ich pers. nicht schön. Ich hab als Tischplatte lieber nur die Glasplatte (mit Facettenschliff) und nicht irgendwelche Profile drumherum.

Schaltungen sind wir ja grad erst dabei zu testen. Kommt also noch.

ja, das ist alles nicht so trivial... da müsste man dann aber sowieso (egal bei welcher Methode) die Nachregelung *pro Feld* machen... ist halt auch die Frage, ob das unter so extremen Verhältnissen noch funktionieren muss, wenn da z.B. die Sonne drauf knallt, sieht man von den LEDs eh' nix mehr...

"passive" Erkennung im Tisch macht m.E. eh' nur *wirklich* Sinn, wenn dann über dem Tisch noch ein IR-Scheinwerfer ist... man wird den ja oft im Halbdunkel betreiben (weil da der Effekt am Besten kommt), und da ist dann wohl zu wenig Umgebungslicht vorhanden

auch ansonsten müsste man wohl m.M. nach das auf irgendeine *feste* Schwelle bringen, die für die *meisten* Lichtverhältnisse passt - wenn der TSOP das z.B. automatisch nachregelt(*), kann ja folgendes passieren: das Plexi reflektiert auch ein bisschen Licht - der TSOP dreht das Gain hoch, und bekommt dann wieder ein Signal - man weiß aber dann nicht, ob das nun deswegen kommt, weil er das Gain so hoch gedreht hat, dass die Reflexion vom Plexi reicht, oder weil jemand was draufgestellt hat...

da wäre evtl. dann wirklich die Methode angesagt, dass man die reflektierte Lichtstärke per ADC misst, und dann per SW auswertet, wenn sie sich langsam/leicht ändert, dann sind's wohl Schwankungen der Umgebungshelligkeit, bei abrupten Änderungen hat jemand die Hand draufgehalten... ist halt dann sehr aufwändig, ein ADC-Kanal pro Feld...

Zitat von dgoersch

Wenn ich nun mit dem Multimeter die Spannung zwischen Vcc und C messe, habe ich immer 4,6V, egal bei was für Lichtverhältnissen.

also dann vom Kollektor nach GND 0,4 Volt, sehe ich das richtig...? - da ist der Transistor dann aber eigentlich komplett auf, *ganz* auf 0 Volt geht das da nicht, weil immer ein bisschen über der CE-Strecke abfällt...

und wenn Du den verdunkelst, dann sollte die Spannung am Kollektor (gegen GND gemessen) *steigen* - wie stark bei welchen Lichtverhältnissen hängt von dem Kollektor-Widerstand ab, den mal evtl. kleiner machen (47 k, 22 k) - und noch mal gucken, ob der Transistor richtig rum angeschlossen ist, da kann man sich bei der Bauform schon mal vertun...

*EDIT: Sorry, das war ja in dem anderen Thread - langsam komme ich echt durcheinander...

Sorry ich hab mich verschrieben, ich habe zwischen C und GND immer 4,6V. Der 10k zieht den Pegel permanent auf 4,6V und egal obs hell oder dunkel ist, es bleibt so und die Transe zieht ihn nicht runter.

Ich habe die Transe wohl tatsächlich beim Auslöten gekillt: Messe ich an der Transe auf dem zweiten Platinchen, habe ich je nach Lichtverhältnissen (zwischen C und GND) zwischen 0,61V (vollkommen Abgedeckt) und 0,05V (aus nächster Nähe mit einer IR-LED befeuert) oder 0,09V (mit 50W Halogen angestrahlt). Ich werd mir die Tage mal steckbrettfreundliche Bauformen von Photo-Transen und IR-Transen besorgen und dann mit dem Pullup ein bisschen rumspielen um eine größere Differenz zu bekommen.