Fotodiodi in sostituzione dei tasti della tastiera!

Ciao a tutti!

Con degli amici abbiamo acquistato dei mini automodelli radiocomandati (Mini-Z), ci piacerebbe fare qualche garettina e mi sto scervellando per costruire un'interfaccia per prendere i tempi sul giro. Ho cercato progetti fai-da-te ma senza risultati (anzi, se qualcuno ha qualche link mi farebbe un piacerone), progettare da me un sistema fatto con dei trasponder o roba del genere è follia pura... Ci sono dei prodotti già pronti in commercio, ma con costi esorbitanti!

Per caso ho trovato un programmino freeware che funziona manualmente e gestisce fino a 10 concorrenti: basta premere un tasto da 1 a 10 (ognuno assegnato ad un concorrente) e automaticamente calcola i tempi e varie statistiche. Interessante, ma poco pratico: ci vuole un cronometrista e quando le macchinine passano troppo vicine tra loro è difficoltoso prendere i tempi con precisione.

Cercando di realizzare qualcosa di low-low-low-low-cost e molto semplice, ho pensato: perché non sostituire la pressione dei tasti con qualche "sensore"? A tal proposito pensavo di sfruttare una vecchia tastiera PS/2 che non uso più e collegare ai tasti da uno a dieci (magari in parallelo, almeno potrei usare la tastiera anche normalmente per pilotare il portatile)... perché non con dei fotodiodi? Tutto quello che dovrebbero fare è chiudere il circuito quando il fascio di luce che gli arriva viene interrotto per quella frazione di secondo. Per differenziare i concorrenti, userei delle "bandierine" poste ad altezze diverse sull'antenna che è verticale, posizionando quindi i fotodiodi e le fonti di luce ad altezze diverse sul ponte di cronometraggio.

E' una cosa facilmente realizzabile? Soprattutto... come?! Che fonte di luce potrei utilizzare? LED IR? Laser? Lampadine? La distanza tra luce e fotodiodo dovrebbe essere intorno ai 60-100cm (dipende un po' dalla larghezza della carreggiata). Come calibrare i fotodiodi?

Spero che riuscirete ad aiutarmi! Ogni consiglio e soluzione è preziosa!

Grazie infinite, Roberto.

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Roberto
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Mmmmm ma i piloti corrono ciascuno in una propria corsia o come nelle vere gare tutti nella stessa pista? Nel secondo caso non potresti discriminare chi interrompe il circuito...

Comunque nel primo io farei una cosa a ponte: sotto i fotodiodi, sopra un ponteggio con dei led bianchi. Nel secondo caso dovrai fare qualche cosa che trasmetta il codice del corridore... un pochino piu' complicato...

ciao S

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SergioC

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Io metterei su ogni macchina un fotodiodo che, colpito dal laser perpendicolare al traguardo, abilitasse la generazione di una portante emessa a raggi infrarossi (tipo telecomando TV) ad ampio raggio, magari verso l'alto. Ogni macchina dovrebbe generare una frequenza diversa. Un foto-ricevitore posto sopra alla riga del traguardo riceve le varie emissioni e trattarle come somma di segnali. Con dei PLL tone-decoder tipo NE567 si possono filtrare indipendentemente i vari segnali.

Quindi su ogni macchina: fotodiodo -> monostabile ->

generatore_di_frequenza_audio -> emettitore_IR

Ricevitore: fotodiodo -> preamplificatore -> serie di tone-decoder ->

tasti (o dispositivo di misurazione)

Con un solo NE556 puoi ottenere il monostabile e l'astabile in grado di pilotare il led IR e l'ingresso trigger =E8 abbastanza sensibile per accogliere, forse, un normale fotodiodo.

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and.picciati

Ciao,

i piloti corrono tutti sulla stessa corsia, quindi è un po' più complicato. Comunque pensavo di utilizzare delle "bandierine" (per esempio strisce di nastro adesivo) da piazzare sulle antenne ad altezze differenti, mettendo un fotodiodo per ogni altezza, in modo tale da oscurare momentanemente solo quello all'altezza giusta (il diametro del filo dell'antenna sarà mezzo millimetro, quindi non in grado di oscurare il fotodiodo suppongo).

Ma pensavo di usare fotodiodi IR... almeno non dovrei avere problemi con luci "esterne"... giusto? Spero che i fotodiodi siano sufficientemente rapidi, ovvero in grado di entrare in conduzione anche se oscurati per una frazione di secondo... ho letto su alcuni datasheet che ci sono anche sotto i 100ns, suppongo dovrebbero bastare!

Posso collegare direttamente il fotodiodo in parallelo al tasto della tastiera senza altri componenti?

Grazie, Roberto.

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Roberto

cato.

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Il fascio deve essere pi=F9 largo del diametro dell'antenna, tipico di un laser con ottica sfocata. I fotodiodi da soli non credo diano troppe garanzie... Meglio farli seguire da monostabili tipo NE555 per poi pilotare dei fotoaccoppiatori vulgaris (4N27, ad esempio...).

Reply to
and.picciati

Ciao!

Premetto che sulla stessa corsia corrono più macchine contemporaneamente (mi ero scordato di dirlo!).

Quindi sulla macchinina avrei un fotodiodo (ricevente), un generatore di portante ad infrarossi ed un LED ad infrarossi emittente, giusto? Ma come faccio ad avere un fascio laser largo tutta la carreggiata? A questo punto non è meglio tenere solo il generatore di portante + LED IR che restano sempre in funzione? Credo che il consumo sia comunque minimo... C'è anche un problema di spazio, infatti i modellini sono in scala 1:28, quindi il circuito dev'essere piuttosto piccolo!

Credo di aver capito l'idea, mi era venuto in mente qualcosa di simile come "teoria", ma non avrei idea da dove iniziare a mettere le mani!

Togliendo il laser potrei eliminare anche il monostabile? Mi servirebbe solo il generatore di frequenza e l'emettitore, giusto? Ma l'emettitore di frequenza come lo ottengo? Devo pilotarlo con un astabile? Un quarzo? Hai mica un link di questo fantomatico "generatore di frequenza"?! :|

Preamplificatore... di che tipo?! Tone-decoder... eeeehhhh?!?!?!?! Come avrai capito, non ho molta esperienza! :|

Un NE555 non potrebbe andare? Chiedo perché ne ho già qualcuno!

Un progetto del genere, comunque, sarebbe l'ideale! Mi servirebbe solo una mano per realizzarlo...

Grazie mille, Roberto.

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Roberto

Sulu! Fuoco coi phaser su Roberto che ha violato la prima direttiva in data stellare lun 05 mag 2008 03:56:50p dicendo:

Non mi sono mai posto il problema (io e i miei amici con le miniZ giochiamo a demolition derby, non facciamo le gare ;-) ) ma se dovessi fare una cosa del genere, date le dimensioni e la limitazione, piazzerei una videocamera che inquadra l'arrivo dall'alto, e con uno dei vari software di riconoscimento immagini individuerei il passaggio delle varie auto tramite un tag posto sul tettuccio. Le antenne vibrano e sono flessibili, e a seconda del numero di concorrenti non è detto che ci sia abbastanza spazio per allocare un numero sufficiente di bandierine con un margine di sicurezza abbastanza elevato.

Oppure paghi mogli/fidanzate/amiche perchè premano i tasti ;-)

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Luca

Ciao!

Avevo visto qualcosa del genere fatto con una webcam, però era fatto con un software apposito per le slot o mini4wd che individuava il passaggio su due corsie distinte. Avevo pensato proprio ad un riconoscimento tramite, per esempio, rettangoli colorati che coprono il tettuccio, ma credevo di dover programmare tutto io! Ci sono quindi programmi che fanno al caso mio e che magari cronometrano anche?! Qualche nome/link?

Dato che anche tu hai le miniZ ne approfitto per farti una domanda... nella fattispecie, ho da poco una AWD, ho notato che per farla andare diritta devo trimmare parecchi a destra (direi a metà tra la posizione centrale del trim e fine corsa verso dx), in questo modo tende ad avere più sensibilità a sinistra, chiudendo più le curve in questa direzione. Pensavo di regolare "manualmente" il servo... sai mica come si fa senza fare danni?

Grazie, Roberto.

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Roberto

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Magari al posto del laser si pu=F2 disporre una banda di contrasto sulla pista (leggi: "striscia di scotch bianco"). Sotto alle miniZ dovrebbe trovar luogo un sensore ottico (LED + fotodiodo, ne trovi di gi=E0 composti) che, una volta rilevato il contrasto, fa emettere una portante IR da un LED infrarossi posizionato sul dorso del veicolo. Leggendo sotto ed emettendo sopra, non vi dovrebbero essere interferenze tra veicoli a livello di oscuramento.

Il laser =E8 una realizzazione decisamente pi=F9 macchinosa e critica, richiederebbe delle ottiche prismatiche posizionate tutte alla stessa altezza.

Nei circuiti go-kart, i tempi sono rilevati tramite bande magnetiche (file di grosse calamite) seppellite nel cemento sulle linee del traguardo/partenza e zone intertempo.

Reply to
and.picciati

Sotto alle miniZ dovrebbe trovar luogo un sensore ottico (LED + fotodiodo, ne trovi di già composti) che, una volta rilevato il contrasto, fa emettere una portante IR da un LED infrarossi posizionato sul dorso del veicolo.

Posizionare qualcosa sotto è praticamente impossibile visto la minima altezza da terra del telaio (3 mm circa)... Però magari si potrebbe far emettere continuamente la portante, no?

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Roberto

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A ben pensarci, puoi anche evitare il sensore ottico ed utilizzare 2 contatti striscianti (cavi di acciaio armonico o cose simili) posti sotto al veicolo ad una certa distanza (qualche cm). Devono stare a contatto meccanico con la pista. Al posto dello scotch bianco si deposita una sottile striscia metallica larga 5 cm circa (la trovi di ottone dai ferramenta). Quando il veicolo passa sul metallo si chiude il contatto tra i cavi. I falsi contatti, in quell'istante, sono indescrivibili, ma dato che a seguire vi =E8 un monostabile, il problema non si pone. E' ufficiale: con due NE555 (o un NE556) si fa!

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and.picciati

Roberto ha scritto:

Ti do solo qualche idea sparsa. Potresti usare un solo LED IR come illuminatore, modulato alla giusta frequenza, e dieci TSOPxxx come ricevitori, seguiti da un transistor che attivi i contatti. Solo che i TSOP, anche messi in orizzontale, occuperebbero 10cm in altezza, e non so se le antennine portabandiera possono essere così alte. Poi ci sarebbero altri due problemini: I TSOP dovrebbero essere schermati in modo da ricevere in modo più direzionale. Magari con un tubetto fissato al centro. Altro problema, connesso alla durata dell'impulso ricevuto: Sei sicuro che sia abbastanza lungo da essere interpretato come un tasto premuto, oppure scartato come bounce? Partendo dall'idea di and.picciati, potresti mettere dei reed relay sotto la pista, e piccoli ma potenti magnetini incollati sotto le auto. A questo punto basterebbe venti fili da collegare alla tastiera. Sempre che la durata degli impulsi sia sufficiente.

Giuliano TSOP dovresti allinearli

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JUL

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E' sicuramente necessario un monostabile che allunghi l'impulso trigger ed eviti effetti indesiderati dovuti a rimbalzi (nel caso di contatti). Ho fatto una prova sommaria con accoppiamenti induttivi. Ho disposto una luuuunga "U" con un filo di rame vulgaris (pochi cm di distanza tra i 2 cavi). I capi li ho connessi all'oscilloscopio. Una decina di spire avvolte sulla mia mano riescono ad indurre centinaia di millivolt nella "U" alla frequenza di 1 MHz. Ho, infatti, collegato le spire induttrici (che andrebbero disposte sotto ai veicoli) al generatore di funzioni. Meccanicamente garantisce una certa selettivit=E0, ovvero, si ha significativa induzione in corrispondenza di pochi cm. Quindi, collegando ad un oscillatore sinusoidale vulgaris (Colpitts, direi) diciamo un centinaio di spire avvolte su diametro 3-4 cm, dovremmo ottenere un buon segnale indotto nella "U" al passaggio del veicolo. La frequenza di 1 MHz dovrebbe garantire una certa distanza dagli spike generati dai motorini elettrici. Il ricevitore, quindi, diventa una radio a pi=F9 canali. Magari si possono acquistare tante radio AM dai cinesi e collegarle alla stessa antenna, pardon... antUnna... :-)

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and.picciati

snipped-for-privacy@comune.re.it ha scritto:

Io metterei solo un led infrarossi su ogni auto alla stessa altezza, e modulato con una frequenza diversa per ogni auto con un 555. Il led guarda a sinistra(o destra se li' c'e' la postazione col computer).

Sul bordo della pista si mette fotodiodo ricevitore racchiuso all'interno di un tubo di cartone(o bicchiere di plastica pitturato di nero in modo da non venire saturato dal sole) in modo da catturare per un attimo il fascio di emissione. Con i NE567 riconosci la frequenza e fai chiudere il contatto del tasto con un rele' o con il fotoaccoppiatore(ma non ho mai provato se funziona). Da notare che se passano 2 auto quasi affiancate quella piu' in ritardo farebbe premere 2 tasti contemporaneamente e funziona! Prova a tenere premuto un tasto e contemporaneamente premine un altro. La durata della pressione si puo' determinare dal diametro del tubo di cartone(o usando un rettangolo alto e stretto).

Avrebbe senso se devi risparmiare le batterie, ma una emissione di qualche decina di cm non dovrebbe consumare molto(nel mio telecomando le pile durano anni).

Questo si come sopra.

Yes.

Dovrebbe esistere gia' degli schemi su nuovaelettronica, posso guardare.

mandi

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-internet +cabernet berto

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o!

Infatti la soluzione andrebbe "inventata" ... ci sono software e/o pacchetti anche freeware che fanno image recognition (ma rilevare i colori all'interno di un fotogramma =E8 una funzione che si pu=F2 fare anche "discretamente" senza particolari complicazioni software) ma una soluzione completa gi=E0 fatta che io sappia non esiste. Ma =E8 comunque la strada che seguirei.

a

vo

rim

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Non conosco la meccanica delle 4 ruote motrici, ho smontato una volta il servo dello sterzo della mia (2wd kyosho originale) per sostituire gli ingranaggi ed =E8 un "robo" veramente piccino... non so quanto sia gestibile una taratura manuale...

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Luca

Ciao!

Ho cercato qualcosa riguardo alle applicazioni con webcam, ma per lo più, almeno per il mio caso, andrebbe creato un software apposito e non sono in grado di farlo... :( Quindi devo cercare altre soluzioni...

Ho risolto regolando il trimmer sul PCB della ricevente, ora è tutto ok! :)

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Roberto

Ciao!

Allora...

Intendi dire un solo LED da un lato della corsia e 10 riceventi dall'altro? Beh, se il fascio del LED riesce a coprire il tutto si potrebbe anche fare...

Beh, potrei incanalarli in qualcosa, un tubetto potrebbe andare bene...

Intendi dire dal PC? Dunque le automobiline fanno al massimo 25 Km/h... spero che ce la facciano innanzitutto a far andare in conduzione il fotodiodo con una bandierina che passa a quella velocità... Comunque al massimo potrei mettere un monostabile in serie ad ogni diodo che allunghi l'impulso di quanto basta... certo ci vorrebbero fino a 10 monostabili con relativa circuiteria... non esistono dei monostabili "già pronti" con una durata fissa? Giusto giusto per realizzare le cose in modo più rapido. La durata non è critica, il programma infatti permette di scartare i tempi sotto una certa soglia (e quindi inattivare la pressione del tasto), quindi potrebbe durare anche un secondo, per esempio. Comunque potrei fare una prova, l'unico neo è che ho smontato la tastiera ed i contatti, almeno a livello di "tasto", sono insaldabili... pensavo che il circuito fosse fatto tipo telecomando (con due semi-piazzole che vengono unite dal tastino conduttore), invece sono due strati di "foglio trasparente" (boh?) su cui sono stampate le piste, distanziate tra loro da un terzo... fonderei tutto! Devo inseguire le piste tipo labirinto e trovare la mappatura corrispondente sul PCB... ci diventerò matto!

Magnetini potenti non vorrei che influissero con l'elettronica dell'auto già di per sé delicata e piuttosto ricettiva per disturbi esterni, col motore (posizionato sotto) e con le varie parti in metallo (cuscinetti, differenziale, ecc...).

Penso che sia più percorribile la strada dell'encoder/decoder IR stile telecomando/tv... percorribile in senso teorico almeno! Mi ci vorrebbe un graaaande aiuto da parte vostra! :) Comunque approfondisco quest'idea nell'altro post per rispettare il nest, ci vediamo lì spero! :)

Roberto.

Reply to
Roberto

Allora... facciamo chiarezza! :)

L'idea è questa: niente ricevitori sulla macchinine, complicano le cose e prendono spazio! Per quel che consumerà, preferisco qualcosa sempre attivo! Quindi a quanto ho capito dovrei avere solo un generatore di portante e il LED IR per ogni macchinina. Il generatore di portante posso farlo con un NE555 creando una frequenza diversa per ogni macchinina? O esistono già fatti? O non ci ho capito niente?!

Sul ponte di cronometraggio metterei alcuni fotoricevitori in parallelo per coprire tutta la carreggiata. Non so gli angoli, ma ci proverò, o tramite datasheet o tramite metodi empirici! I fotoricevitori dovrebbero essere piuttosto "rapidi"! Ma per fotoricevitori intendi, dunque, fotodiodi? A questo punto servono i decoder... dovrei usare vari NE567 in parallelo collegando l'uscita di ognuno al rispettivo tasto della tastiera? Non esiste un decoder "unico" che in base alla frequenza ricevuta attiva una certa uscita tra varie? Credo che i ricevitori della televisione facciano qualcosa del genere, sbaglio?

Se quanto sopra può funzionare, credo di aver trovato la strada ideale!

Attendo notizie! Grazie, Roberto.

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Roberto

Al posto di monostabili e NE555, (forse perchè li odio), puoi usare i due circuitini che ti allego. Calcola che un 40106 contiene sei inverter.

L'idea con magnetini e reed non funziona, se le macchine viaggiano sulla stessa corsia.

Ciao.

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JUL

Molto interessante, grazie mille! Ma in pratica un 40106 potrebbe pilotare fino a sei LED IR con 6 frequenze diverse? Non c'è qualcosa che ne piloti uno solo?

Ora mi manca un decoder che ricevuta una data frequenza mi attivi un'uscita, se ci fosse un integrato che può gestire più frequenze e più uscite sarebbe l'ideale!

Grazie ancora, Roberto.

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Roberto

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