Stap 1: Prototyping de optische Detector
Om zin aanraking aan de buitenkant van de bol, ik gekozen om te gebruiken een Infrarood detector. Dit is in principe eenvoudig: een krachtige IR led glans uit elk facet en een gevoelige fotodiode zintuigen het gereflecteerde licht uit uw hand. In de praktijk was dit een beetje lastiger: omdat de hars in de glazen bol niet volkomen transparant is deel van het licht op de weg naar buiten en de manier waarop in verloren is en sommige intern wordt weerspiegeld. Plus gemeenschappelijke gloeilampen en bewegingssensoren zijn bronnen van infrarood licht die de sensor kunnen gek.
Een gemeenschappelijke manier van het maken van de sensing robuuster is voor het moduleren van het licht: door het gereflecteerde licht sensing en aftrekken van het signaal als de IR led uitgeschakeld is, kunt u een signaal dat is meer immuun voor ambient IR. Dus dit de basis van mijn IR detectie circuit was: het bovenstaande schema heeft twee circuits van reflectie, zodat ik Overspraak onderzoeken kon: één kanaal sensor oppakken van het andere kanaal verlichting en vice versa.
In werking, zijn de IR LED's D1 en D2 ingeschakeld door FETs Q1 en Q2, gedreven door de logica pennen van een microcontroller (aangeduid met IR1 en IR2). D1, een logica HIGH wordt toegepast op IR1, de poort van Q1, en zo ook voor D2, Q2 en IR2 inschakelen. Weerstanden R2, R3, R5 en R6 beperken de stroom door de diodes. De IR-sensoren T1 en T2 zijn fototransistoren die voeren wanneer IR licht wordt geschenen op hen. In het donker zijn ze hoge impedantie en de weerstanden R1 en R4 optrekken van de uitgangen van de sensor S1 en S2 naar bijna Vdd. De fototransistor voert meer en meer huidige naarmate het licht toeneemt, en de spanning over R1 en R4, vermindering van de spanning op de S1 en S2 druppels. Deze sensor uitgangen Ga naar een analoog / digitaal-converter op de microcontroller, dus kunnen we de bovengenoemde aftrekken. L1 en L2 zijn WS2811B kleur LED's: was het belangrijk om het opnemen van deze zodat ik kan testen dat het IR-circuit niet op zichtbaar licht van de LED's reageerde!
De reikwijdte spoor hierboven heeft het LED-station in geel en de sensor output in blauw: zoals de led is ingeschakeld, de sensor spanning daalt. Ik getest met een gedeelte van de optische wereld om ervoor te zorgen het was transparant genoeg voor IR en genoeg te meten wanneer ik de optische wereld raakte in feite variëren.
