Podświetlenie schodów ze sterowaniem segmentowym

Witam.
Mój znajomy widział u kogoś podświetlane schody, w ten sposób że po wejściu na jeden stopień zapala się następny, a poprzednie gaśnie(tak jak w filmach sf). Jednocześnie świecą się trzy schody. Część z podświetlaniem narazie zostawiam ale interesują mnie sterowanie. Sterownik wykonam na AVRerze, gdyż sterowniki PLC odpadają ze względu na cenę.
Największy problem polega na wykrywaniu pojawieniu sie nóg.
Jakie proponowalibyście rozwiązania, tak aby cena modułu na jeden schodek nie była większa niż 35zł i była możliwość podłączenie do wejść cyfrowych mikrokontrolera.

Jakie to schody...?
Drewniane, kamienne, metalowe...?

Schody drewniane, z grubych dębowych desek.

Najtańsza i najłatwiejsza będzie podczerwień. Albo odbita, albo bariera podczerwieni. Schematów znajdziesz dużo w Necie.

Podczerwień najlepiej gdyby była w formie bariery a wtedy trzeba zamocować do ściany i z drugiej strony przy poręczy, wolałbym tak nie. Myślę o czujnikach ultradźwiękowych lub pyrometrycznych, ale nie wiem czy ich układ zasilania i zmiany sygnału dla mikrokontrolera nie będzie zbyt skomplikowany(drogi)

A na przykład naklejenie dwóch pasków na schodek i pomiar pojemności między nimi? Jak stopa stanie na obu to zmieni pojemność...

Ale czy to będzie działać w przypadku gumowych butów. Myślałem też o tensometrach foliowych, ale nie wiem czy działałyby przy tak grubej desce.

Dlatego pytałem o materiał...
Tensometr powinien bez problemu wykryć nawet niewielki ciężar... tzn ugięcie jakie on spowoduje...
Tak poza tym to było by najbardziej estetyczne rozwiązanie bo tensometr był by pod stopniem...

Nigdy nie używałem tensometrów, nie wiem jaki układ trzeba użyć aby na wyjściu wystąpił sygnał który sterowałby wej cyfrowym mikrokontrolera. Czy ktoś ma może jakiś prosty schemacik?

Tensometry w przypadku schodów i drewana to raczej wysoce chybiony pomysł.
1. Tensometry nie są tanie. A żeby uniezależnić się od zmian temperatury to trzeba użyć conajmiej 2 na czunik.
2. Potrzeba sapecjalnego kleju do naklejania tensometrów.
3. Drewno to materiał niejednolity - nakleisz na sęku a sęk sie nie ugnie.
4. Drewno z czasem może się odkształcać (zimniejsze i bardziej wilgotne powietrze pod schodami, mniejsza lub większa wilgotność powietrza...) co będzie powodowało "fałszywe alarmy".
5. Pomiar tak małych zmian rezystancji jest dość kłopotliwy.
6. Stopień może sie inaczej wyginać w zależności od tego jak sie na niego stanie.
7. Koty będą za lekkie żeby im się coś zaświeciło .

Więc może inaczej...
Już koledzy proponowali co prawda pomiar przez zmianę pojemności ale nieco inaczej...
Nie wiem czy koledzy widzieli taki patent na przycisk pojemnościowy gdzie dwa piny uC połączone są ze sobą opornikiem dość dużej wartości...
Pin który pracuje jako wejście dodatkowo ma pole miedzi które robi za okładkę kondensatora...
Pole pokryte jest izolatorem...
Teraz chodzi o to, że puszczamy impuls między pinami i sprawdzamy czy po zadanym czasie poziom osiągnął wartość odpowiadającą "1"...
Trzeba oczywiście skalibrować na "puste" ale działa to dość fajnie...
Nie wiem jak grube są te schody ale jeżeli jeden stopień na wewnętrznej stronie będzie miał na całej powierzchni taką okładkę (folia alu albo może blacha) to powinno to być dość czułe...
Jest tu sporo może i powinno bo i problemów z czymś takim może być nie mało...
W przypadku niewielkiego pola (~1cm2) reaguje na bezpośrednie położenie palca tylko nad całym polem także pola są blisko siebie i nie ma problemu z fałszywymi "alarmami"...
Nie wiem jak będzie z czułością bo nie sprawdzałem tak dużej powierzchni...
Wpływ mogą mieć też zmiany warunków otoczenia...
Upierdliwa jest też kalibracja... tzn raz dobrać czas oczekiwania dwa opornik... bez oscyloskopu to wogóle bym sobie darował...
Ale metoda jest raczej tania bo co to za wydatek przykleić folię pod dwa schody i pobawić się programem...
To właśnie jedyna chyba zaleta tego rozwiązania... tanie jak barszcz...

pubus Bardzo fajne rozwiązanie z tym przyciskiem. Możesz podać przykładowe szczegóły rozwiązania?
1. Powierzchnia przycisku.
2. Grubość dielektryka (lub materiał z którego był zrobiony).
3. Wartość rezystancji.
4. Czas narastania sygnału, lub stałą czasową RC.
Jeżeli nie pamiętasz czszegułów to podaj przynajmniej rząd wielkości.
Z tych danych można by wywnioskować jak dużą powierzchnię powinna mieć stopa przy danej grubości stopnia.

1. Co do powierzchni... u mnie jest to ok 1cm2

2. Ja sprawdzałem z papierem samoprzylepmnym, taśmą itp...
obecnie jest lakierowane...
Z tego co wyczytałem na stronie gdzie prezentowany był ten pomysł to jest możliwe wykrycie palca nawet przez plastikową obudowę...
3. U mnie jest to 475k...
4. No tu to jest problem bo dobierałem wszystko doświadczalnie wspomagając się oscyloskopem...
Tylko sonda musi mieć dużą rezystancję...
Zresztą znajdę to ustrojstwo i sprawdzę...

A może czujnik drgań, jak w wyłączniku dźwiękowym?
Na każdym schodku przymocowany mały mikrofonik lub głośniczek (są tanie) wykrywający drganie pojawiające się pod wpływem nadepnięcia na schodek. Myślę, że zawsze największe drganie zarejestruje mikrofon przymocowany do schodka, na który właśnie nadepnięto, pozostałe w sąsiednich schodkach już mniej zareagują. Do tego wielowejściowy układ - do każdego z mikrofonów, zamieniający sygnały na cyfrowe...
Do przemyślenia.

Witaj
Myślę, że najelegantszy pod względem konstrukcji elektryczno-mechanicznej będzie pomysł, na który sam wpadłeś: ultradźwięki. Taki radar do parkowania to przykład wyznaczania odległości, a od tego już prosta droga do sukcesu
Oczywiście takie rozwiązanie ma jedna wadę: wykryje tylko człowieka znajdującego się najbliżej czujnika. Wykrywanie promieniem podczerwonym odbitym też nie jest głupie a do tego bardzo proste i nie wymaga sterowania kontrolerem ani komunikacji między stopniami. Nie wiem tylko jak z ceną... Dodatkowo myślę, że stopień można oświetlić mocnoą diodą LED sprzężoną z czujnikiem i zasilaną z pojedyńczej baterii co wyeliminuje roziąganie przewodów ale za to okresowo będziesz musiał wymieniać baterie...
Każda metoda ma swoje wady i zalety i musisz jakieś kompromisy zastosować ekonomiczno-mechaniczne
Pozdrawiam

P.S. Zastosowanie mikrofonów nie jest takie głupie ponieważ pozwala zareagować na zblizającą się stopę już odpowiednio wcześniej. Z drugiej strony mikrofon taki zwykły, tani nie reaguje na niskie częstotliwości... może się wzbudzić innym hałasem itp, itd...

Ch.M. napisał:

P.S. Zastosowanie mikrofonów nie jest takie głupie ponieważ pozwala zareagować na zblizającą się stopę już odpowiednio wcześniej. Z drugiej strony mikrofon taki zwykły, tani nie reaguje na niskie częstotliwości... może się wzbudzić innym hałasem itp, itd...

Te mikrofony nie powinny wykrywać dźwięków z przestrzenii, tylko drgania schodów, które na pewno się pojawią
po nadepnięciu na nie, kwestia doregulowania czułości w wykrywaniu drgań.
Dźwięki z powietrza powinny wygenerować sygnały znacznie mniejsze niż nadepnięcie na stopień
i mniej więcej równej wartości we wszystkich mikrofonach, a takie sygnały wspólne można programowo wyeliminować.
Ja bym zastosował małe głośniczki, z małą membramą do kilku cm max, przymocowane do każdego stopnia od spodu
membramą do deski stopnia, na zasadzie ucha przyłożonego do szyny kolejowej kiedy pociąg jest jeszcze daleko .
Poza tym można przez głośniczki puszczać muzyczkę i będą schody grające
albo wydające sztuczne efekty skrzypienia, itd.
Można podsłuchiwać rozmowy na schodach stosując wzmacniacz o dużym wzmocnieniu.

Osobiście nie polecałbym podczerwieni ani ultradźwięków. W pewnym sensie są to metody inwazyjne,
tzn. generujące sygnały, które mogą być niepożądane, np. ultradźwięki dla zwierząt - nie wiem jaki wpływ mogą wywołać,
ale może pies będzie szczekał na schodach...

Hehe z drugiej strony będziemy odstraszali krety czy komary a może nawet korniki ^^
Podczerwień może nie oślepi naszego psa ani nikomu innemu krzywdy nie zrobi... w końcu wszyscy jesteśmy przyzwyczajeni do różnego rodzaju źródeł światła, także nasi czworonożni przyjaciele
Co do korekcji programowej dzwięków i sygnałów wspólnych to możesz się zdziwić, gdy na przykład nie wszystkie mikrofony to samo słyszą... schody i klatka schodowa to dziesiątki odbić i załamań fal słyszalnych i nie... Nie mówię, że to zły pomysł, tylko raczej trudniejszy niż podczerwień czy nawet radar

Najlepszy byłby tensometr, ale są drogie...
Podczerwień to zazwyczaj 1 promień - całego schodka nie obejmie, jak staniesz palcami na brzegu schodka, a promień będzie pośrodku, to nie wykryje... są różne sposoby chodzenia po schodach a jak ktoś wchodzi i bierze co 2 schody, to już wogóle kiepska sprawa z tym wykrywaniem
Co do mikrofonów, to trzebaby najpierw przetestować, mnie się wydaje, że stąpnięcie wywoła znacznie większe drgania niż jakikolwiek hałas z zewnątrz i można to łatwo wykryć przepuszczając sygnał z mikrofonu przez filtr przepuszczający tylko największe amplitudy, ale pewności nie mam...

A może czujniki pyrometryczne koszt czujnika 25zł, musiałyby działać jak czujnikach ruchu przy halogenach. Jest tylko problem z układem bo nie wiem jaki schemat i jaki koszt układu, z pyrometrami nie mam żadnego doświadczenia.

A moze by spróbowac piezo przyklejone do schodow , zawsze bardziej plaskie niz glosnik bedzie , tylko czy nie za malo czułe.

Najtańsze rozwiązanie, to maty naciskowe, połączone z dywanikami schodowymi (dla estetyki)

Sorry za odgrzewanie tak starego wątku, ale pracuję właśnie nad podobnym zagadnieniem
Sterowanie podświetleniem schodów wg nacisku.
Od początku zakładałem, że użyję tensometrów, ponieważ stopnie są wiszące, mocowane z jednej strony do ściany.
Moment gnący powoduje widoczne ugięcie stopnia (1-5 mm na końcu stopnia w zależności od masy ciała)
Schody są stalowe, dodatkowo będzie skrzynka drewniana nasuwana na każdy stopień,z tego względu pomiar nacisku, lub pojemności byłby utrudniony, nie wiadomo czy w danym punkcie będzie przestrzeń pomiędzy skrzynką drewnianą a profilem stalowym.
Naklejenie paska tensometrycznego na profil i pomiar momentu byłby najlepszym rozwiązaniem.
Mam tylko problem z doborem odpowiedniego tensometru, który można podłączyć niewielkim nakładem pracy do AVR.
Będę wdzięczny za pomoc kolegów w tym temacie.

Pozdrawiam
Paweł

Najlepsze rozwiązanie to bariera podczerwieni odbiciowa.
A jak zareaguje sterowanie gdy spotkają się wchodzący ze schodzącym ?

W moim przypadku nie ma możliwości zainstalowania bariery podczerwonej .