Transoptor z nieznanych elementów myszki

Question

Chcę wykorzystać elementy (dioda + fototranzystor) z myszki kulkowej do zbudowania enkodera szczelinowego.Takich tematów na tym forum jak i w innych ...

User removed account · Answer

W szereg z diodą podłączasz amperomierz i potencjometr 1k ustawiony na maksymalną martość. Zmniejszasz rezystancję potencjometru i patrząc na amperomierz ustawiasz powiedzmy 15 mA, więcej nie potrzeba. Dla foto tranzystora ja zawsze używałem 10k i było git. Możesz oba elementy podłączyć pod wspólne zasilanie.

fotonn · Answer

Ograniczenie od strony małych wartości wiąże się - jak słusznie zauważyłeś - z oczekiwaniem dłuższej, niż kilka sekund, pracy "do spalenia".W układach zasilanych z baterii skraca też czas pracy.Górną granicę, pomijając zmiany wzmocnienia tranzystora wyjsciowego i szumy własne, w zasadzie wyznaczy to, co pod enkoder podepniesz.Wejście tego czegoś też bierze pewien prąd i aby wykryć stan wysoki, kiedy tranzystor enkodera jest zatkany, potrzebuje, aby tzw. "rezystancja podciągająca" nie była za duża.Wprawdzie w dobie układów CMOS, dla zapewnienia powyższego, może ona być baaaardzo duża, ale przy próbie jej nadmiernego zwiększania, wcześniej ujawniają się inne sprawy:- szumy - zakłócenia elektromagnetyczne, które w obwodach wysokorezystancyjnych mogą indukować duże napięcia, grożące nieoczekiwanym przełączeniem;- wydłużający się czas przełączania, co może być kłopotliwe, kiedy zechcesz wykrywać szybkie zmiany.Tak że, jak nie wiesz ile, stosuj starożytną zasadę "złotego środka" - kilkaset om do kilku - kilkunastu kiloom.I będzie Pan zadowolony. Edit: Właśnie karol_85 - okazuje się że można krócej i zwięźlej.

pawel-jwe · Answer

Z diodą IR myślisz prawidłowo więc tu nie powinno być problemuNatomiast fototranzystor po prostu działa jak klucz więc nie ma tu problemów z zasilaniem.Najlepiej na kolektor podłącz +5V przez rezystor np. 1kOhm, natomiast emiter bezpośrednio do GND. I wyprowadź sobie podłączenie pomiędzy rezystorem, a kolektorem - wtedy będziesz miał w tym miejscu ok.0.7V (logiczne '0') przy nieprzeciętej wiązce IR, natomiast jak przesłonisz elementy to będzie tam ok. +5V (logiczne '1').

mac310 · Answer

Nie mówię, że ma przeszkadzać, ale wtedy i rezystor inny powinien być niż jak zasilanie idzie tylko na diodę. Jak nie wiem jaki ten tranzystor jest to nie wiem jak doliczyć do obliczenia rezystancji. Stąd moja wątpliwość.

Quarz · Answer

I po co te całe ceregiele z amperomierzem, itd. skoro wiadomo, że napięcie na tamtej fotodiodzie - w podczerwieni - wynosi ok. 2V, a wartość napięcia zasilania autor tego tematu zna.Wobec powyższego, wystarczy podstawowa wiedza z Elektrotechniki Teoretycznej aby policzyć wartość tego rezystora, a ograniczającego wartość prądu fotodiody. Natomiast wartość 15mA dla tej przedmiotowej diody to jej "zabójstwo"... ... wystarczy 5mA.

mac310 · Answer

No właśnie w tym problem. W wielu miejscach czytam, że prąd dla diod jest w okolicy 15-20mA a tu piszesz, że wystarczy 5mA. I bądź tu mądry. Zatem zamiast pierwotnych 200 ohmów muszę dać prawie 700 do zasilania z 5V samej diody.Jak nie mam specyfikacji konkretnego elementu to skąd mam wiedzieć czego on potrzebuje?Moje pytanie jednak bardziej dotyczyło sytuacji gdy chcę podłączyć szeregowo napięcie do diody i fototranzystota, którego danych tym bardziej nie znam. Wtedy nie wiem jaki jest dla niego optymalny prąd (i napięcie) więc i rezystora trudno mi dobrać.

Quarz · Answer

A tego nie rozumiem - napisz to innymi słowami, a jeszcze lepiej, to narysuj stosowny schemat ideowy tego... P.S. Wytłuszczenia w cytatach moje.

mac310 · Answer

Nie bardzo rozumiem Twojej koncepcji podłączenia całości w przypadku schematu jaki przed chwilą zamieściłem.Na wspólny kolektor daję zasilanie, to rozumiem, ale że mam wyjść z kanałami A i B przed tranzystorem (między zasilaniem a tranzystorem), to tego nie rozumiem.

fotonn · Answer

Nie pisałeś wcześniej, że chodzi o szeregowe połączenie.Ale, skoro już, trzeba powiedzieć jasno: możesz taki układ zastapić zworką.Jedyny parametr jaki wówczas musisz dobrać to prąd - mniejszy niz topiący drut.A jeśli chcesz przesłaniac strumień światła - rezystor weź taki, jak dla samej diody.Ale nie ma pewności, że to w ogóle zadziała.

mac310 · Answer

A może jednak tak to podłączenie powinno wyglądać?Z wyjściem do masy przez dodatkowe rezystory.Tak czy inaczej chciałbym dobrze określić wartości dla poszczególnych rezystorów od R1 do R5.

Quarz · Answer

Tak możesz podłączyć, ale ten zespół - nadawczy LED, fotodiody, myszkowe kółeczko to przesłaniające - stanowi nie tylko układ do zliczania ilości przesłon fotodiody, ale również wykrywa kierunek obrotu tego kółeczka, a to za sprawą specjalnej konstrukcji (przypatrz się temu dokładnie) szczelin w owym kółeczku oraz układu analizującego kolejność pojawiania się impulsów z fototranzystorów. A jak potrzebujesz stosowny układ do tego celu - układ wykrywania kierunku ruchu (słowo kluczowe do forumowej szukajki) - to poszukaj sobie w moich tu starych postach.

mac310 · Answer

Wszystko jasne. Wykrywanie kierunku, analiza sygnału kwadraturowego itp już przerobiłem. To wszystko załatwia mi kontroler PoKeys. Ja zbudowałem taki enkoder z dwóch transoptorów szczelinowych, ale jego rozmiar wymaga koła o średnicy ponad 30 cm co jest dla mnie za duże. Dlatego podszedłem do tematu wybierając zminiaturyzowane elementy z myszy.Generalnie potrzebuję tych przesuniętych sygnałów z 2 detektorów na wyjściu A i B. To wszystko. Tam ma się pojawić sygnał wysoki 3,3V lub 5V bo to mogę wprowadzić na wejścia PoKeys.Tu pytam tylko o kwestię dopasowania całego układu elektrycznie dobierając stosowne wartości rezystorów. Z tym mam wątpliwości ze względu na rozbieżne wartości w schematach, które znalazłem.Zatem proszę o sprawdzenie i ewentualną korektę wartości rezystorów od R1 do R5. Dalej mam ogarnięte.

Quarz · Answer

Zauważ, że wartością napięcia, jaką są zasilane kolektory fototranzystorów jest napięcie 'zbierane' z nadawczego LEDa (od 1,5V do 2,0V), tak więc, nie możesz spodziewać się tam - na wyjściu - większej wartości na rezystorach R4 oraz R5 od tegoż. Proponowałbym zastosowanie - jako translatora poziomów - podwójnego komparatora typu; LM193A (LM293A, LM393A, LM2903) - ZOBACZ - gdzie jedno z jego obu wejść na dzielnik rezystorowy napięcia 1:2 - napięcie odniesienia - (złożony z rezystorów po np. 10k&#937; i zasilany z anody nadawczego LEDa), a drugie - i każde oddzielnie - do połączenia emiter-rezystor (R4. lub R5), a rezystory R2 i R3 są wtedy zbędne. Zaś ów komparator zasilasz z w/w napięcia +5V (czy +3,3V) i, oczywiście, na ich wyjściach dajesz od tego plusa stosowne rezystory kolektorowe, ponieważ są to wyjścia typu OC - otwarty kolektor - a skąd już masz dopasowanie do dalszej części układu, a dzięki użytym w/w komparatorom nie obciąża się wyjść z fototranzystorów. EDIT: W/w komparatory są do odzyskania z PC-etowych PSU - są tam w wielu ich typach - a jak ich nie masz, to pisz do mnie PW, mam takie z wylutów.

pawel-jwe · Answer

Ja skupiłem się na przykładowym sposobie podł±czenia pojedynczego fototranzystora, Ty na schemacie pokazałe¶ już układ dwóch tranzystorów (które dodatkowo s± w jednej obudowie i czę¶ciowo s± już tak a nie inaczej podł±czone). Jednak, jak by nie patrzeć to jest to oparte o t± sam± zasadę "kluczowania" fototranzystorem.

mac310 · Answer

No właśnie nie chodziło mi o przykładowe połączenie bo teoretycznie to ja wiem co i jak. Na podstawie schematu podłączenia pojedynczego transoptora (używanego jako przełącznik impulsowy) zbudowałem sobie encoder wg poniższego schematu i wszystko elegancko działa.Niski stan na wyjściach A i B ma ok 0,08V, a wysoki ok 2,5V i to super działa z PoKeys. Problem w tym, że gabaryty są za duże i koło encodera by musiało mieć ponad 30 cm średnicy.Znalazłem na stronie http://members.shaw.ca/swstuff/mouse.html opis jak podłączyć elementy z myszki podobnej do mojej (dioda z 3 pinami i odbiornik z 4 pinami). Podłączyłem wszystko wg poniższego schematu:I niestety nie działa z PoKeys. Sprawdzając miernikiem mam stan niski przy 0,08V, a wysoki przy 1,4V i nie wiem czy to właśnie nie jest przyczyna braku reakcji mikrokontrolera. Ten impuls z odbiornika chyba jest zbyt niski, żeby go potraktować jak stan wysoki i wygenerować reakcję.W dokumentacji do PoKeys znalazłem, że HIGH-level input voltage min. 2V.Czy zatem mogę inaczej podłączyć zasilanie i zmienić/dodać rezystor (rezystory), czy koniecznie muszę wprowadzać dodatkowe tranzystory na wyjściach A i B żeby wzmocnić sygnał?Szczerze mówiąc wolałbym nie dokładać kolejnych elementów komplikując schemat. Chciałbym żeby był jak najprostszy, ale jeśli nie ma wyjścia... to trudno.

Quarz · Answer

I najprawdopodobniej nie działa z powodu braku po drodze translatora poziomów logicznych, a o którym napisałem w poście #14, przeczytaj go jeszcze raz uważnie.

mac310 · Answer

Jest to możliwe, ale ja nie bardzo wiem jak konkretnie włączyć taki translator w mój schemat. Gdybyś mógł to narysować to byłoby super.Ja się jeszcze zastanawiałem, gdyby tak zasilać oddzielnie diodę i oddzielnie odbiornik to może wtedy na wyjściu byłyby sygnały o wyższym napięciu?

Quarz · Answer

A to jest dobry pomysł, czyli zamiast tam zasilania z anody LEDa, zasil to z owych +5V, czy +3,3V, a dalej bez zmian.

mac310 · Answer

To chyba do mnie bardziej przemawia Zatem po modyfikacji będzie coś takiego:I dla uściślenia kilka kolejnych wątpliwości:Czy odpinając zasilanie odbiornika od LEDa mam pozostawić ten sam R1 na 330 ohmów?Czy podpinając oddzielne 3,3V na zasilanie odbiornika nie muszę wstawić dodatkowego rezystora R2, a jeśli tak to jaki?I czy potrzebne są rezystory R3 i R4 na wyjściach A i B (takie zawsze widzę w przykładowych schematach dokumentacji PoKeys)?Na razie jak podłączyłem jak na powyższym schemacie gdzie R1 - 330 ohmów, R2 brak lub 12k, to na wyjściach A i B (bez R3 i R4) mam stale około 3,3V niezależnie od przysłonięcia szczeliny. Jak jest ten R2 12k to jest niewielka zmiana o może 0,1V, ale i tak ciągle mam tam ponad 3V.

Quarz · Answer

Tak, są potrzebne, one stanowią zabezpieczenie obwodu fototranzystorów, jak nie ma żadnego rezystora - patrz wyżej - w obwodzie ich kolektorów.

fotonn · Answer

Jeśli już, to takiego:Przecież miałeś dobrze w poście #13.Rezystory nieoznaczone daj wg uznania: kilka - kilkanaście kiloom.

Quarz · Answer

A fakt, zmęczone mam już dziś oczy i nie zauważyłem - tam wyżej w mojej replice - oczywistej zamiany kolektorów z ich emiterami. A i schemat tam nie do końca w pełni ideowy..

mac310 · Answer

Dzięki za potwierdzenie. Właśnie skleciłem całość i mam ok. 3,2V w stanie wysokim i 1,4V w niskim. Powinno wystarczyć do wysterowania dekoderem w PoKeys.Zaraz podłączę i się okaże.Po podłączeniu do PoKeys działa aż miło Teraz trzeba będzie ogarnąć część mechaniczną i miejmy nadzieję, że te kilka nieprzespanych nocy w końcu zmaterializuje się w postaci działającego encodera.Jeszcze raz dziękuję wszystkim za pomoc.Ciekaw jestem jak podłączyć odbiornik, który ma 4 wyjścia zamiast 3 (niektóre myszy tak mają)? Przy trzech było zasilanie i 2 wyjścia podłączane rezystorem do masy jak na załączonym schemacie. Przy 4 wyjściach jest zasilanie, masa i dwa wyjścia A i B. Znalazłem informację, że w takim przypadku wyjścia A i B można podłaczyć bezpośrednio do mikrokontrolera (rozumiem, że nadal z użyciem tych 390 ohmowych rezystorów), a jedno wyjście do masy.Jak mi zabraknie tych przetestowanych elementów z 3 wyjściami to poeksperymentuję z 4 wyjściowymi.

Quarz · Answer

Ale to najprawdopodobniej masz tam oba fototranzystory wyprowadzone oddzielnie (oba ich emitery oraz oba ich kolektory) - łatwo to sprawdzić w ich oryginalnym układzie. Możliwe jest też, iż jest tak, jak tu napisałeś w swym przedostatnim zacytowanym tu zdaniu - i dobrze tam rozumujesz.

mac310 · Answer

Pozwolę sobie zagadnąć jeszcze w tym temacie.Mam różne myszki i różne efekty dają na wyjściu z odbiorników. Przykładowo okazuje się, że przy powyższym podłączeniu mam stan wysoki przy ok. 1,4V, a niski 0,08V (pisałem o tym efekcie wcześniej). To jest za mało dla mikrokontrolera, żeby rozpoznać różnicę stanów i zawsze mam wtedy na wejściu brak sygnału. Zasugerowano mi zastosowanie rezystorów pull-up przy 5V.Czy zatem poniższy schemat (dodatkowe rezystory R6 i R7 podłączone do +5V) będzie realizował stosowne wzmocnienie sygnału powyżej oczekiwanych 2V w stanie wysokim?Czy mogę zamiast +5V podłączyć +3.3V z PoKeys (jak na poniższym schemacie) realizując ten sam efekt?

fotonn · Answer

W tych układach, z kolei nie uzyskasz stanu niskiego.

Na pocz±tek zmierz napięcia na wyj¶ciach transoptorów (emitery tranzystorów).
Jeżeli w stanie wysokim jest na nich ponad 2V, spróbuj wyrzucić rezystory 390Ω z wyj¶ć albo przynajmniej zmniejszyć ich rezystancję.

Jeżeli napięcie nie osi±ga 2V - zmierz, czy w stanie wysokim nadal masz 3,3V napięcia zasilania, bo to ono może "przysiadać".
Jeżeli zasilanie jest ok. i nie masz oczekiwanych 2V na emiterach, zobacz, czy dioda transoptora prawidłowo o¶wietla odbiorniki, a skoro i to jest w porz±dku, zmniejsz trochę rezystor 330Ω, zasilaj±cy diodę - np. do 200Ω - i zobacz, jaki efekt.

W końcu, je¶li nic nie pomoże, dodaj wzmacniacze, jak na poniższym rysunku
(warunek: zasilanie 3,3V ma dobr± obci±żalno¶ć, bo wezm± po ok. 20mA każdy).

Tranzystory w zasadzie dowolne, np. BC237, 547 itp.
Odwracaj± one fazę sygnału, ale pisałe¶ wcze¶niej, że zrobiłe¶ podobny układ na dwu osobnych transoptorach i to nie przeszkadzało.

mac310 · Answer

Przećwiczyłem kilka ukłądów z myszek i udało mi się znaleźć noty katalogowe do scalaków w nich użytych. Dzięki temu wyjaśniło się, że wyjścia z fototranzystorów są podciągnięte do masy rezystorami 20K. Układ działa bez stosowania dodatkowych wzmacniaczy więc zamykam temat. Dzięki za wszelkie uwagi.

[Solved] Transoptor z nieznanych elementów myszki