Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

detekcja dlugosci fali padajacego swiatla/ prosze o pomoc

witkowski_r 13 Dec 2006 21:43 2939 7
  • #1
    witkowski_r
    Level 10  
    witam,
    chce zrobic uklad do detekcji barw. Na chwile obecna jestem na etapie wykrywania bialy/czarny. Jak najlepiej wykryc dlugosc fali tak by rozpoznac kolor? Macie jakies pomysly? czy moje rozwiazanie jest dobre?
    Uklad zbudowalem a bazie Atmela Atmega 8 i na wejscia przetwornika a/c podaje napiecie zmieniajace sie na rezystorze rownolegle polaczonym z fotodioda soplaryzowana zaporowo napieciem 5V. zmiany napiecia na rezystorze sa niewielkie wiec udaje mi sie wykrywac skrajny przypadek biale/czarne. Wiem, ze powinienem zastosowac wzmacniacz operacyjny uA 741 pracujacy jako przetwornik prad/ napiecie ale nie wiem jak go wpiac do ukladu. Bo z tego co wyczytalem powinienem operowac pradem wstecznym powstajacym w wyniku padania na diode swiatla, a ze sa to male wartosci to musze go wzmocnic i "przeksztalcic" na proporcjonalne napiecie..
    Prosze o pomysly i o pomoc
    Pozdrawiam:idea:
  • #2
    me_super
    Level 29  
    witkowski_r wrote:
    witam,
    chce zrobic uklad do detekcji barw. Na chwile obecna jestem na etapie wykrywania bialy/czarny. Jak najlepiej wykryc dlugosc fali tak by rozpoznac kolor? Macie jakies pomysly? czy moje rozwiazanie jest dobre?


    Może trzy fotodiody z filtrem RGB. W procku trzymasz mniej więcej składowe poszczególnych barw i zgadujesz. Ale to zagadnienie, czy dany kolor jest bordowy czy ciemnowiśniowy... Do tego dochodzi jeszcze światło oświetlająca, inny wyniki mogą być przy świetle słonecznym a inne przy żarowym. Może dałoby się zrobić to na sieciach neuronowych?
  • #3
    witkowski_r
    Level 10  
    chodzi o rozpoznanie barwy jako takiej czyli czarny, bialy, niebieski, zieony, czerwony (+ jakies 3 inne). barwy maja byc odczytywane z matrycy lcd wiec latwo moge wyeliminowac wplyw oswietlenia zewnetrznego. Prosze o pomoc z podlaczeniem tego wzmacniacza operacynego do 1 diody na swiatlo widzialne.. poszukam info o diodach z filtrami bo nie wiedzialem ze sa takie..
    dzieki i prosze o dalsza pomoc.

    znalazlem:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic554489.html
    jest mowa o filtrach ale czy nie da sie tego zrobic bez nich? bo dla roznej dlugosci fali jest inna odpowiedz fotodiody tylko trzeba wzmocnic? czy tak? przetwornik a/c w atmega 8 jest 10 bitowy wiec jest niezle; jesli napiecie referencyjne 2,56 podziele przez 1024 to mam dokladne narzedzie o badania napiecia..
    Prosze o pomoc
  • #4
    tamam
    Level 17  
    Klasyczny uklad podlaczenia fotodiody do WO w ukladzie przetworniika prad-napiecie jest banalnie prosty.
    Anoda fotodiody do masy. Katoda do wejscia INV(-). Pomiedzy wyjscie OUT a wejscie INV rezystor np. 1MΩ.
    Dodatkowo najlepiej pomiedzy wejscie NOINV(+) a mase dolacz takze rezystor 1MΩ lub troche mniejszy, by skompensowac prad polaryzacji nie do pominiecia przy takiej aplikacji i takich wartosciach rezystancji.
    Wspolczynnik przetwarzania bedzie wtedy wynosil 1V/µA. Czulosc i zakres musisz dobrac doswiadczalnie. No i raczej odwrocic napiecie wyjsciowe, bo bedzie ujemne, a Ty potrzebujesz dodatnie.

    ....Wiem, ze powinienem zastosowac wzmacniacz operacyjny uA 741 pracujacy jako przetwornik prad/ napiecie ale nie wiem jak go wpiac do ukladu. Bo z tego co wyczytalem powinienem operowac pradem wstecznym powstajacym w wyniku padania na diode swiatla, a ze sa to male wartosci to musze go wzmocnic i "przeksztalcic" na proporcjonalne napiecie...

    Pamietaj, ze wzmacniacz operacyjny moze Ci dac na wyjsciu prawie pelne napiecie zasilania (taki 741 musi byc zasilany napieciem symetrycznym max +/-18V (zwykle +/-10...15V). To stwarza problem przed mozliwoscia pojawienia sie duzego napiecia ujemnego (dodatniego zreszta tez) na wejsciu twojego przetwornika AC w procesorze. Musisz sie przed tym zabezpieczyc, bo procesor hmmm moze tego nie wytrzymac :-))))
    Oczywiscie istnieja tez WO zasilane pojedynczym napieciem np popularny LM324 (moze byc zasilany pojedynczym napieciem +5V tak jak Twoj procesor).
    Podlaczenie fotodiody nie jest juz wtedy takie banalne.
    Odnosnie kolorow, to nie uciekniesz przed filtrami. Mozesz oczywiscie porownywac charekterystyki czulosci roznych fotodiod, ale nie ma ich zbyt duzo na rynku. Najlepiej uniwersalna fotodioda i 3 filtry - RGB. Reszta programowo.
  • #5
    witkowski_r
    Level 10  
    ale w takim ukladzie juz nie polaryzuje diody??

    ok czyli juz nie musze podlaczac rezystora rownolegle do fotodiody tak jak w przypadku bez WO.. teraz jeszcze pytanie czy do doncowek WO (7: VCC i 4: -VCC)musze doprowadzec napiecie odpowiednio +/-5V ? czy moge podac na +5 i na -VCC mase? albo pozostawic je niepodlaczone..

    i jeszcze prosze o wyjasnienie z filtrami, bo wyczytalem ze moge je zrobic z szybki barwionej na odpowiedni kolor. Ale co mi da taki filtr?
    kazdy kolor przechodzac przez taka szybke (np czerwona) bedzie chyba czerwony wiec fotodioda kazde swiatlo odczyta jako czerwone? Jak to wykonac bo z optyka nie mialem zbytnio doczynienia.. Prosze Was o pomoc
  • #6
    tamam
    Level 17  
    odp1.
    Uklady elektroniczne nie maja "oczu" i nie rozrozniaja mas, dodatnich czy ujemnych napiec. Tu jest kwestia roznicy potencjalow. WO typu 741 musi byc zasilany +/- nawet jak to nie jest "prawdziwy" + czy -.
    Najlepiej jak masz dostepne napiecia minimum+/-5V i mase z zasilacza.
    Wtedy pin 7=+5V, pin4=-5V a masa wykorzystana jak w moim poprzednim poscie (ta masa jest tez GND dla procesora).
    Jezeli masz tylko jedno zasilanie to rowniez najwyzszy potencjal zasilaniana na pin 7 dla uA741. Najbardziej ujemny potencjal musisz podlaczyc do pinu 4. "Mase" musisz zrobic sam. Dosc latwo na dodatkowym WO. I zasadniczo +5V i 0V nie wystarczy na taki WO jak 741. ZA MALO. Pisalem juz.
    Lepiej wez uklad LM324, lub uA1458. Te uklady sa b. tanie, popularne i co najwazniejsze moga byc zasilane pojedynczym nawet tak NISKIM napieciem jak 5V. Ich napiecie wyjsciowe tez moze dochodzic prawie do masy i prawie do Vcc - czyli super. Ponadto LM 324 zawiera 4 wzmacniacze, ktore moga sie przydac gdy masz pojedyncze zasilanie.

    Tak czy inaczej musisz wtedy zbudowac uklad "wytwarzajacy dodatkowa sztuczna mase".

    To jakie masz zasilanie - pojedyncze +5V czy moze +/-5V i wyprowadzona mase?
    Narysuje Ci schemat, ale cos musze wiedziec...

    odp2.
    Zobacz charakterystyke czulosci fotodiody ze wzgledu na dlugosc fali (barwe). Zrozumiesz wtedy, ze taki element ma charakterystyke rozkladu Gaussa - ale porownanie :-). Nie da sie jednym elementem okreslic koloru swiatla, bo jezeli max czulosc jest dla zoltego, to taka sama wartosc sygnalu moze byc dla kolorow skrajnych: niebieskiego i czerwonego. Czesto zakres fotoelementow jest przesuniety w kierunku czerwonego i odbieraja one tez promieniowanie podczerwone.
    Dla kazdej dlugosci fali rozna czulosc (inny plynacy prad, inne napiecie). Najprosciej : musisz zbudowac trzy filtry RGB (czerwony, zielony i niebieski - wystarcza szybki lub folie w takich kolorach przeslaniajace odpowiednia fotodiode). Musisz zmierzyc poziom sygnalu dla kazdego z nich i PROGRAMOWO stwierdzic, jaka sumaryczna barwa swiatla pada na uklad.
    Mozesz bawiac sie ustawieniami karty graficznej stwierdzic jakie teoretycznie wartosci RGB daja kolory posrednie.
    Przykladowo:
    Jak bedzie duza wartosc sygnalu z RiB, mala na G- masz filet.
    Jak tylko duzy G - wiadomo - zielony. W ciemni fotograficznej bedziesz mial duzy R, GiB zero albo nawet wszystkie niskie jak wylaczysz czerwona zarowke :-).
    Jak tych wyjasnien za malo, idz na forum dla optykow na elektrodzie, ktos moze wyjasni Ci wiecej.
  • #7
    Jezior2000
    Level 17  
    Coś mi się zdaje że trafiłeś na bardzo skomplikowany problem i chyba da się go rozwiązać metodą "na około". Co do tej bezpośredniej to pesymistycznie to widzę. Jeśli masz dużo pieniędzy no to możesz napisać do kogoś i coś takiego zrobi np tutaj
    http://www.imim.pl/fileadmin/laboratoria/lab_fotowoltaiki.pdf
    lub tutaj
    http://www.wemif.net/zpp
    Sprawa wygląda tak że metodą bezpośrednią musiałbyś mieć linijkę z detektorami które badałyby długość fali myśle że zagłebiając się w coraz krótszą długość wydawałbyś najwięcej pieniędzy. Musiałbyś mieć półprzewodniki o różnych przerwach zabronionych. Ta druga metoda to po prostu pryzmat który działa na zasadzie transferu tak jak światłowód i umieścić w trzech punktach detektory ale ta metoda też nie jest za tania chociaż dużo tańsza od większej ilości detektorów. Co do tego pryzmatu to procesor nadrobiłby obliczeniami i w sumie to linijka ma większe gabaryty a pryzmacik jest punktowy więc mógłbyś badać pojedynczy pixel w monitorze hehe. W zasadzie jest tak że zbadać podczerwień to pikuś ale ultrafiolet no w sumie to laser niebieski już mamy więc detektor również. Powodzenia!
  • #8
    Jezior2000
    Level 17  
    A propos jeśli ktoś zrobił miernik jakiśtam miernik koloru to proszę o jakieś projekty DIY wskazówka->ELFA 2007 str.809 zamieściś od zaraz na elektroda.pl inaczej to firmy od oświetlenia rozszarpią was jak jastrząb kurę[/i]