Оптическая кнопка: светодиод и фотодиод в одном корпусе, Существует ли подобное в природе? Опции

[Цырен]

У меня стоит задача по разработке сенсорной клавы с последовательным интерфейсом (I2C или SPI). На рынке полно элементов для решения данной задачи - в основном емкостные, что менее предпочтительно. А для реализации оптики надо светодиод, фотодиод, операционник... может есть драйвера оптических кнопок? Было бы здорово.

[rezident]

Не знаю что такое "драйвер оптической кнопки", но оптропары с открытым каналом имеются у Vishay. Правда, насколько я помню, зазор между излучателем и приемником у них довольно маленький и палец туда даже младенец не запихнет

[Nixon]

...Правда, насколько я помню, зазор между излучателем и приемником у них довольно маленький и палец туда даже младенец не запихнет

Смотреть оптопары не на прерывание, а на отражение. Например KTIR0721DS или ON2170

[Цырен]

Смотреть оптопары не на прерывание, а на отражение. Например KTIR0721DS или ON2170

Спасибо!! То что надо.

[Different]

У меня стоит задача по разработке сенсорной клавы с последовательным интерфейсом (I2C или SPI). На рынке полно элементов для решения данной задачи - в основном емкостные, что менее предпочтительно. А для реализации оптики надо светодиод, фотодиод, операционник... может есть драйвера оптических кнопок? Было бы здорово.

А чем емкостные не устраивают?

[kipmaster]

Спасибо!! То что надо.

Датчики отражения давно используются, но в качестве клавиши - есть вопросы по эргономике. Для клавиатуры необходимые качества - удобство и надежность срабатывания. С оптическими сложно будет определить момент нажатия, количество нажатий, интервал между нажатиями. Так мне кажется. Недавно у меня родилась идея как улучшить этот принцип. Дарю: одновременно с оптическим распознаванием по отражению можно поставить звуковой (вибрационный) - один на всю клаву. Простейший микрофон фиксируе момент нажатия, а оптический сигнал - адрес.

[Pyku_He_oTTyda]

Дарю: одновременно с оптическим распознаванием по отражению можно поставить звуковой (вибрационный) - один на всю клаву. Простейший микрофон фиксируе момент нажатия, а оптический сигнал - адрес.

вообще то идея бредовата немного. Если вибру кое где и применяют, то микрофон вообще не в какие ворота
Проще сформировать сигнал beep при нажатии кнопки(что и делают, к примеру в сенсорных клавиатурах), а то и кашлянуть рядом с клавой нельзя будет:D
P.S. все это не заменит тактильного эффекта

[Максим Зиновьев]

..... С оптическими сложно будет определить момент нажатия, количество нажатий, интервал между нажатиями. Так мне кажется....

С чего бы это? Датчики на отражение используются во многих принтерах, факсах и копирах, выпускающихся по миру миллионными тиражами. Почему там проблем с точностью распознавания бумаги нет, а в этом случае - непременно должны быть?

Проблема может быть с увеличенным токопотреблением, но однако, ничто не мешает сделать динамическое сканирование светодиодов этого клавиатурного мультиоптрона тоже...


Вопрошающий, можно попробовать сделать клавиатуру таким образом. На плату рядом ставятся светодиод и фототранзистор, оба смд. У них стачиваете наждачкой линзы, царапаете их для расфокусировки. Делаете сканирование светодиодов, и сканируете фототранзисторы за их базы тем же самым сигналом. При применении к.-либо модуляции тока светодиода, например, как в лентяйке от ТВ, получаете помехоустойчивую систему от ЛДС и т.д... А если еще ток в светодиодах адаптивно регулировать по "темновому" току - вообще сказка будет.

вообще то идея бредовата немного.

Чья-то идея с передачей видеосигнала по коаксиалу с гальвразвязкой в сто раз бредоватей...

тачскрины некоторые делаются на тензопреобразовании и на ёмкостной связи так же. Это и есть микрофон по сути своей

Сообщение отредактировал maximiz - Oct 27 2007, 12:42

[Pyku_He_oTTyda]

Чья-то идея с передачей видеосигнала по коаксиалу с гальвразвязкой в сто раз бредоватей... cranky.gif

других аргументов нет?

[evgeny_ch]

Спасибо!! То что надо.

А закурить возле такой клавиатуры можно будет?
С засветками как быть?

[Цырен]

Задача такая - стекло 6 мм. Управляющий микроконтроллер - LPC2103 Оптическая часть - reflective photointerrupter фирмы Kingbright KTIR0711S.
Отсюда и пляшем. Очевидно, для клавиатуры будет применяться принцип сканирования. По очереди на каждый светодиод будет подаваться питание и измеряться фотосигнал на приемной стороне. Питание светодиодов можно осуществлять прямо от ножек управляющего микроконтроллера, ведь светодиодам по даташиту требуется 5мА, а микроконтроллер может выдать 20мА. При сканировании нужно подавать на каждый светодиод переменный сигнал, а принятый оптический сигнала детектировать по переменной составляющей. Так, приемник будет нечувствителен к внешней постоянной засветке, но уверенно будет реагировать на свой "родной" сигнал светодиода.

А закурить возле такой клавиатуры можно будет?
С засветками как быть?

На сечет засветки я думаю, можно только прикинуть теоретически, что с ней можно бороться, только если фотоприемник не войдет в насыщение. Тогда нужно настроить рабочую точку фотоприемника, так, чтобы он обеспечивал чувствительность к полезному сигналу, но и был вынослив к сильным заствекам.

[HARMHARM]

Управляющий микроконтроллер - LPC2103
...
светодиодам по даташиту требуется 5мА, а микроконтроллер может выдать 20мА.

Это вы наверное с PIC/ATMEL перепутали. У LPC 4мА.

[Цырен]

Это вы наверное с PIC/ATMEL перепутали. У LPC 4мА.

Ведь 4 мА - это минимум по даташиту. А при коротком замыкании - максимум 50 мА. Пробовал в свое время питать обычные светодиодики - для отладки, чтобы отображать ход программы (давно это было.. ). Так вот, я ради интереса измерил ток протекающий через светодиоды - 20 мА с каждой ножки порта одновременно без особого нагрева. А нужны то одна ножка в один момент времени и притом переменный ток.

[Цырен]

Знаете, ребята что самое сложное в этой теме? Оптическая схема.

Стекло 1 см. Под стеклом фотоприемник и светодиод. Кнопка(если так можно назвать область над фотоприеником и светодиодом) над стеклом (снаружи).
Собрал макет, принимаю и преобразовываю отраженный от наружной поверхности стекла оптический сигнал в электрический, усиливаю, фильтрую. Все хорошо. Но физика остается физикой. Как выделить полезный сигнал при прикосновении к стеклу? Точнее как сдетектировать то малое изменение отраженного светового потока при прикосновении? Желательно не прибегая к помощи различных стоек.

[YAM]

По моему гоораздо проще (менее гиморно) сделать емкостную клавиатуру на переносе заряда. Хоть через 2 см стекло работать будет и всего 2 пина на кнопку надо + кондер... А тут и паразитная засветка, и качество поверхности, да и стоимость....

[CDT]

Знаете, ребята что самое сложное в этой теме? Оптическая схема.

Стекло 1 см. Под стеклом фотоприемник и светодиод. Кнопка(если так можно назвать область над фотоприеником и светодиодом) над стеклом (снаружи).
Собрал макет, принимаю и преобразовываю отраженный от наружной поверхности стекла оптический сигнал в электрический, усиливаю, фильтрую. Все хорошо. Но физика остается физикой. Как выделить полезный сигнал при прикосновении к стеклу? Точнее как сдетектировать то малое изменение отраженного светового потока при прикосновении? Желательно не прибегая к помощи различных стоек.

Надо вспомнить, что угол падения равен углу отражения (когда речь идет о плоской поверхности).
А палец таковой не является и при отражении свет рассеивает.

Т.е. если элементы оптопары расположить так, что бы отражение от стекла (с учетом преломления) проходило мимо фотодиода, а рассеяние от пальца попадало куда надо - должно получиться. Может даже достаточно поставить между диодами перегородку до стекла.

Что бы уйти от засветок - достаточно питать светодиод короткими импульсами, а с фотодиода их выделить (дифцепочкой, синхронным приемом или еще как).
При этом:
- можно увеличить в несколько раз ток импульса, что соответственно увеличит мощность светового потока;
- усиливать сигнал переменного тока, что спасет от затыкания усилителя постоянной составляющей от паразитной засветки.

Вообще, тема интересная, поскольку есть куда это дело применить. Так что буду благодарен за инфо по результатам.

[evgeny_ch]

Такая панелька на мысли не наводит?
Сенсорный экран IRTouch L-серии

Знаете, ребята что самое сложное в этой теме? Оптическая схема.

Стекло 1 см. Под стеклом фотоприемник и светодиод. Кнопка(если так можно назвать область над фотоприеником и светодиодом) над стеклом (снаружи).
Собрал макет, принимаю и преобразовываю отраженный от наружной поверхности стекла оптический сигнал в электрический, усиливаю, фильтрую. Все хорошо. Но физика остается физикой. Как выделить полезный сигнал при прикосновении к стеклу? Точнее как сдетектировать то малое изменение отраженного светового потока при прикосновении? Желательно не прибегая к помощи различных стоек.

отражения света от границы раздела двух сред

[Цырен]

Про емкостную клаву я уже думал и изучал контроллеры от Analog Devices AD71четотам.
Очень хорошая штука. Другие фирмы не рассматриваются. Ну может Quantum еще. Но представитель AD на последней выставке в СКК (Питер) сказал, что микросхемки прийдут только через месяц! Там какие-то проблемы с растаможкой.

[НЕХ]

Бывает и такое...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[evgeny_ch]

Бывает и такое...

Это же на просвет, как в стандартной ИК матрице.

[Different]

Но представитель AD на последней выставке в СКК (Питер) сказал, что микросхемки прийдут только через месяц! Там какие-то проблемы с растаможкой.

А в Терраэлектронике AD7142 на складе лежат. Оба варианта.
Кстати, Quantum будет надежнее AD и дешевле выйдет при массовом производстве.

Может модулировать сигнал светодиода? Тогда будет проще отвязаться от внешней засветки.

P.S. У Philips есть лазерная кнопка, почти такая, какая нужна. Но добыть ее нет возможности пока.
http://www.business-sites.philips.com/lase...nsor/index.html

Сообщение отредактировал Different - Nov 22 2007, 14:21

[Максим Зиновьев]

Знаете, ребята что самое сложное в этой теме? Оптическая схема.

Стекло 1 см. Под стеклом фотоприемник и светодиод. Кнопка(если так можно назвать область над фотоприеником и светодиодом) над стеклом (снаружи).
Собрал макет, принимаю и преобразовываю отраженный от наружной поверхности стекла оптический сигнал в электрический, усиливаю, фильтрую. Все хорошо. Но физика остается физикой. Как выделить полезный сигнал при прикосновении к стеклу? Точнее как сдетектировать то малое изменение отраженного светового потока при прикосновении? Желательно не прибегая к помощи различных стоек.

Имхо, ошибка со стеклом. Надо что-то ИК-прозрачное, но непрозрачное для видимого (тогда еще и засветки минимизируются), типа того, чем закрыты окошечки приёмников лентяек в БРЭА и достаточно тонкое, чтобы не было "полного внутреннего отражения" от поверхности листа, противоположной оптопаре (будет зависеть толщина от материала, конечно).

Коэфф преломления, построите ходы лучей, чтобы они пересекались где-то в миллиметре над "стеклом" и , наверное, всё заработает как надо. Кажется, листовой полистирол подойдёт.

Сообщение отредактировал maximiz - Nov 26 2007, 04:24

[Ден]

Да всё это конечно тема интересная , но задумывался ли кто-нибудь о ложных срабатываниях связанных с такой простой вещью, когда просто случайно проносите пальца в близи датчика и он срабатывает (ему ведь не нужно механического контакта), а при работе с клавиатурой человек, как правило, убирает руку не так высоко от клавиатуры. Так что, на мой взгляд, если и делать кнопки с таким принципом работы, то они должны располагаться на значительном расстоянии, чтобы исключить такие случайные нажатия.

[Цырен]

Да всё это конечно тема интересная , но задумывался ли кто-нибудь о ложных срабатываниях связанных с такой простой вещью, когда просто случайно проносите пальца в близи датчика и он срабатывает (ему ведь не нужно механического контакта), а при работе с клавиатурой человек, как правило, убирает руку не так высоко от клавиатуры. Так что, на мой взгляд, если и делать кнопки с таким принципом работы, то они должны располагаться на значительном расстоянии, чтобы исключить такие случайные нажатия.

Вы правы. Ложное срабатывание при проведении пальцем над клавиатурой возможно. Но если вы используете светодиоды и фотодиоды с узкой диаграммой направленности. Проверено в экспериментах при проведении соответствующей НИР.
Вообщем клаву я сделал и принялся за USB host converter for Flash Drive на VNC1L... Но это уже другая история.
Будут вопросы по оптоклаве, рад буду поделиться опытом.

[Максим Зиновьев]

....
Будут вопросы по оптоклаве, рад буду поделиться опытом.

А уместно ли попросить несколько фотографий получившегося девайса?
А то вопросов у меня нет, а поглядеть охота...

[Цырен]

А уместно ли попросить несколько фотографий получившегося девайса?
А то вопросов у меня нет, а поглядеть охота...

Ок я постараюсь. Если не забуду фотоаппарат на работу принести.

[SINtheTHICK]

Ок я постараюсь. Если не забуду фотоаппарат на работу принести.

Здрасьте!

Уж полночь близится, а Германа все нет... (С) Пушкин А. С.

В смысле времени уж прошло, а фото - нету?.. Самому оччч. интересно. Пасиба.

[Цырен]

Я жутко извиняюсь, перед всеми кого продинамил (аж год прошел). Но если интересно посмотреть на клаву, то она здесь
vzljot.ru/catalogue/151/
Работает отлично, адаптируется под внешнее освещение, не боится проносящихся пальцев над стеклом, работает при прямых солнечных лучах, может работать хоть в плавильном цехе, 10 см стекла, 15 см между кнопками.
А фотоаппарат на работу так и не принес.

[Krys]

Ничего там не понятно... Выдаёт какой-то расходометр... Покажите, пожалуйста, фотки. Жутко интересно посмотреть на это чудо.