Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wykrywanie położenia palca na zakrzywionej szybie.

12 Jul 2016 03:27 4947 10
  • Level 12  
    Witam,

    Poszukuje koncepcji, która pozwoliłaby wykrywać położenie palca na nieznacznie zakrzywionej powierzchni wykonanej ze szkła (mniej/więcej coś takiego jak przednia szyba samochodu). Rozwiązanie musi być możliwe do implementacji na AVR, nie jest wymagan duża dokładność, powiedzmy 1/2cm. Odpadają wszelkie kamery itp musi to być zamontowane możliwie blisko takiej powierzchni (wszelkie kamery odpadają) Ma ktoś może jakieś pomysły (może jakaś siatka barier optoelektronicznych/ coś opartego o triangulację) ?
  • TermopastyTermopasty
  • Level 12  
    Załóżmy że ok 1,5 x 1 m
  • TermopastyTermopasty
  • Level 43  
    Na zakrzywionej szybie bariery foto odpadają. Zdawało mi się że to jest oczywiste ale widzę że nie.
    Pozostaje chyba tylko metoda akustycznej fali powierzchniowej, ale nie wyobrażam sobie implementacji tego w wykonaniu DIY i to do tego na tak dużej szybie.
  • Level 43  
    Można też użyć metody pojemnościowej ale to wymaga trochę zabawy w wykonanie odpowiedniej powierzchni.
    Wszystko zależy od tego czy ta szyba jest tylko elementem konstrukcyjnym, czy nie tylko i ma też pełnić rolę szyby (czyli być przezroczysta).
    Jeżeli nie musi być przezroczysta to wystarczy nanieść elektrodę w postaci lakieru/kleju elektroprzewodzącego. A na to izolator również jako lakier ale tym razem elektroizolacyjny.
    Powinno się wyrobić w 500zł (sama szyba, ale zostaje do wykonania cała elektronika do obsługi tego).
    Jeżeli musi być przezroczysta, to wymagana będzie elektroda transparentna.
    I tu niespodzianka, bo da się ją wykonać dość prosto w domowych warunkach.
    Ze względu na to że będzie pracowała tylko dla przebiegów zmiennych, można użyć nietypowej elektrody. Elektrolitycznej. Sprawdzi się tutaj zwykła galaretka.
    Do galaretki należy dodać środek grzybobójczy oraz niewielką ilość soli.
    Galaretkę nanieść trzeba w cienkiej warstwie (0.1mm). Czyli np. natryskowo.
    A na nią (po zastygnięciu) tak jak we wcześniejszej metodzie lakier elektroizolacyjny.
    Może wyjść nawet taniej jak poprzednio, ale wadą będzie duża delikatność takiej powłoki oraz niska maksymalna temperatur jej pracy (ze 20°C). Problemem może też być przyczepność lakieru do galaretki.
    Jest też kilka innych metod wykonania przezroczystych elektrod ale są dość drogie w wykonaniu więc na razie nie będę opisywał.
    Przede wszystkim musimy poznać zastosowanie tego elementu. Czy ma być przezroczysty czy nie. Czy ma być odporny na silne oddziaływania mechaniczne. W jakim zakresie temperatur ma pracować. Itp.
  • Level 12  
    Szeroki zakres temperaturowy, maksymalna transparentność, nie musi być bardzo wytrzymałe. Generalnie te zakrzywienie nie jest bardzo znaczące, poza tym nic się nie stanie jak dotyk będzie wykrywany nieco szybciej niżeli przed dotknięciem szyby.

    EDIT: Swoją drogą pomysł na przeźroczystą elektrodę z galaretki jest niesamowity! Skąd znasz takie patenty? :)
  • Level 43  
    Elektroda z galaretki to akurat mój własny pomysł. Choć domyślam się że nie ja pierwszy to wymyśliłem.
    Dla galaretki mam jeszcze kilka innych dość zaskakujących zastosowań.
    Ale zupełnie niezwiązanych z elektroniką.

    A co do elektrod transparentnych, to jeżeli temperatura pracy ma być wyższa to chyba nie ma innego sposobu jak wykonanie normalnej elektrody z jakiegoś trwałego ciała stałego.
    Na to też jest metoda możliwa do wykonania w domu.
    Można dość łatwo nałożyć elektrodę z materiału AZO:Al.
    Czyli z tlenku cynku domieszkowanego glinem.
    W domowej metodzie ciężko będzie uzyskać wysoką przewodność, ale w przypadku panelu dotykowego pojemnościowego znów będzie to zaleta. Bo tam właśnie trzeba małą przewodność czyli dużą rezystancję.
    Odczynniki chemiczne powinny się zmieścić w 500zł.
    Potrzeba:
    1. Octan cynku.
    2. Azotan glinu
    3. Etanoloaminę
    4. Etanol (o to najłatwiej :D)
    5. Metoksyetanol

    Metoda nakładania to będzie sol-gel.
    Niestety nakład pracy będzie dość znaczny.
    Najpierw potrzeba wytworzyć sam roztwór, a do tego trzeba jakieś mieszadło. Bo ręczne mieszanie w czasie kilku godzin nie będzie zbyt przyjemne.
    Roztwór trzeba potem odstawić do odstania na jakieś 24h.
    Szkoło trzeba dobrze oczyścić. I najlepiej od razu przygotować elektrody połączeniowe na rogach. Dobrze by było gdyby były aluminiowe, a to po to żeby uzyskać kontakty omowne a nie prostownicze z AZO, który to jest samoistnym półprzewodnikiem.
    Później trzeba nakładać powłoki. Najwygodniejsza przy tak dużej powierzchni będzie chyba metoda sprejowa.
    Powłok pasuje nałożyć co najmniej z 5.
    Przy zakrzywionej szybie będą pewnie duże problemy z uzyskaniem równomiernej grubości powłoki.
    Na koniec normalnie takie powłoki należy wygrzać w temperaturze około 400...500°C, żeby zwiększyć ich przewodność.
    W tym przypadku z tego względu że potrzeba małą przewodność, możliwe będzie pominięcie tego kroku.
    A więc wystarczy suszenie w około 200°C.
    Uzyska się wtedy słabą przewodność rzędu kilku MΩ/□, ale to powinno wystarczyć do działania panelu.
    I na to można normalnie położyć powlokę lakierniczą z lakieru elektroizolacyjnego.
    AZO pozwala uzyskać transparentność około 80%. Myślę że to wystarczająco dużo żeby uznać taką powłokę za przezroczystą.

    Wykonanie panelu dotykowego o takich wymiarach, do tego zakrzywionego, i jeszcze w warunkach domowych, to bardzo trudne zadanie. Mam nadzieję że sobie z tego zdajesz sprawę.
    Dlatego myślę że metoda którą przedstawiłem, mimo że dość trudna, i tak jest wyjątkowo prosta w stosunku do efektu finalnego jaki pozwoli uzyskać.

    EDIT. Ewentualnie być może jeszcze się da zastosować elektrodę z galaretki, po utwardzeniu galaretki za pomocą aldehydu mrówkowego. Ale jeszcze nie sprawdzałem czy po takim utwardzeniu galaretka zachowuje przewodnictwo elektryczne.
  • Level 36  
    Chyba najłatwiejszym rozwiązaniem będzie naklejenie siatki z cienkich (prawie nie widocznych) drucików. Krzyżujące się druciki oczywiście nie stykają się ze sobą. Jeżeli np. odstęp około 1,5 cm, to na krawędzi (jednej z dwóch) będzie mniej niż 100 wyprowadzeń. Dotknięcie powierzchni w dowolnym miejscu da poprostu współrzędne XY, reszta to odpowiedni układ odczytujący położenie.
  • Level 14  
    Jak zakrzywiona jest ta szyba?
    Czy w ten sposób że położymy na nią kartkę papieru tak, że przylegnie czy jest to powierzchnia wypukła i nie da rady kartki papieru przyłożyć?
    Jakie funkcje oprócz dotyku ma ta szyba, patrzymy przez szybę czy na szybę....?
    Są jakieś nakładki na monitor komputerowy zamieniające go w dotykowy Ale jak dużą taką nakładkę można kupić?
  • Level 12  
    Generalnie to spróbuje chyba z triangulacją laserową. Szyba ma niestety zakrzywienie w dwóch osiach, ale jeżeli palec będzie wykrywane nieco przed szybą to krzywdy nie będzie, więc spróbowałbym zrobić to w następujący sposób :
    Umieszczę dwa lasery punktowe ustawione na przeciwko małych lusterek, które mają możliwość obrotu jednocześnie zwracając informacje o położeniu (silniki krokowe albo jakieś galva). Wiązka lasera będzie zmodulowana a odbicie będzie rejestrowane przez fotodiody PIN, dzięki temu będę znał kąty odbicia pochodzące z dwóch różnych czujników, dodatkowo będę znał odległości między nimi i na tej podstawie wyliczę położenia wskaźnika.
    Innym pomysłem jest też wykorzystanie czujników pojemnościowych i pomiar odległości w dwóch osiach, coś jak tutaj http://makezine.com/projects/a-touchless-3d-tracking-interface/.
    Pomysły ze wszystkimi powłokami są świetne, ale na chwilę obecną odpadają.
    Dziękuje wszystkim za odpowiedzi. Pozostaje tylko kwestia co wykorzystać do poruszania laserem. Pomysł ten także został zaczerpnięty z internetu : http://thetoymaker.me/edgelaser-edge-mounted-laser-based-touch-sensors/. jakby się postarać to można nawet tak poruszać wiązką lasera, żeby dotyk był rejestrowany wprost na szybie - skanowanie wiązką pkt po pkt.