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Thema: Fotodiodenzeile + Bandpass Filter??

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Fotodiodenzeile + Bandpass Filter??

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    Hallo!
    Es geht um folgenden Aufbau:

    Fotodiodenarray (TSL1401)-> Zylinderlinse -> optischer IR Bandpass Filter (um den es mir hier aber nicht geht) -> in weiter entfernung eine Standard RC5 Fernbedienung.

    Nun möchte ich die Fernbedienung Orten UND das Signal auslesen (welches mit 36kHz moduliert ist). Normalerweise würde nun an der empfängerdiode ein "standard" Bandfilter im 36kHz Bereich dranhängen um Störeffekte herauszusieben.
    Allerdings wird der TSL1401 seriell ausgelesen, und dann habe ich keine ahnung mehr, wie man einen Bandpass (quasi für jede diode einzeln) realisieren könnte.
    Das einzige was mir derzeit einfallenwürde wäre ein Bandpass via µC, sind ja nur 128 pixel bzw. dioden.
    Was DSPs und FPGAs angeht, die liegen außerhalb meiner "Fähigkeiten"

    Als dankeschön für die hoffentlich kommenden antworten wird es Bilder der Lösung geben.
    LG

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Hinter das diodenarray einen analogen Bandpass zu legen wird schwierig. Der Verschalg mit FPGA oder DSP wäre schon ganz gut. Alternativ die Daten schnell genug an einen PC schicken und dann später verarbeiten.

    Wenns unbedingt analog sein solle, müßte man das Signal für die einzelen Dioden Trennen. Man müßte dann also 128 mal, oder wenigstens für die Zahl der Kanäle die man nutzen will, getrennt "Samle and Hold" Stufen und je einen Bandpaß aufbauen. Bei mehr als etwa 8-16 Kanälen wird das ziehmlich unrealistisch. Auch dann stellt sich dann die Frage was man mit dem Ergebnis machen will.

    Wer unbedingt will könnte natürlich so eine Art analogen aber getakteten DSP aufbauen, mit Eimerketten usw. das wäre aber wohl ein echtes Kuriosum.

  3. #3
    Benutzer Stammmitglied
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    Ok.. eine richtig einfache Lösung die ich nur nicht geschehen habe, scheint es wohl nicht zu geben.
    Man stelle sich eine Wohnzimmer Szene vor, die "abgetastet" wird. Ohne Bandpass werden, sämtliche Glühbirnen, deren reflektionen (zb. an Edelstahl oberflächen, glasscheiben) und die Fernbedienung als mögliche Sender geortet. Wenn ich nun nur das Modulierte IR licht von den anderen unterscheiden möchte hätte ich noch folgende idee:

    Statt mir 36kHz lassen wir die Fernbedienung mal mit 1Hz in Gedanken blinken. Nun liest man das Array einenmal zur Zeit t aus, und einmal zur Zeit t+0,5s. Das heißt man sollte einmal eine "hell" und eine "dunkel" phase erwischen, wärend die statische umgebung gleich geblieben sein müsste.
    Aus der differenz der beiden Arrays sollte sich an einer Stelle eine Starke auffälligkeit ergeben, und genau das ist die fernbedienung.

    Könnte das klappen?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Hat es einen bestimmten Grund warum du die Fernbedienung orten willst?
    Grüsse Hubert
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  5. #5
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    Möchte ein Wii ähnliches Spiel entwickeln, bei dem jeder Spieler eine andere frequenz bekommt, die hinterher auseinandergehalten werden müssen. "Joystick" soll ein IR aktiver acryl-Ring (wie ein schmuckring) sein.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Das mit dem 2 mal auslesen und dann die differenzbilden ist so ganz grob der erste Ansatz für einen digitalen Filter.
    Man wird schon ein paar mehr Samples nehmen müssen, denn man kenn die phase des Signals nicht: es könnte gerade wärend der beiden samples umgaschaltet haben, dann wäre es beidemale zur hälfe hell und die differenz wäre null. Für die Signalerkennung gbit es aber schon ganz gute Algorythmen. Man müßte nur die Daten schnell genu abtasten und verarbeiten können. Für 38 KHz Signal sollte man wenigstens mit rund 100 kHz abtasten. Bei 128 Kanälen wäre das immerhin rund 13 MHz. Weil man leider so einfach keine Filterung vorweg hat wird der AD Wandler wohl auch kaum mit 8 Bit auskommen. Das wird also wirklich aufwendig, wenn man das keine Abstriche macht. Für ein FPGA oder einen DSP (so ab etwa 100 MHz) aber sicher lösbar. Die Diodenszeile ist da vielleicht nicht die Ideal Lösung.

    Man könnte mit weniger Kanälen für die Richtungen auskommen, und zwischenwerte ggg. durch interpolation gewinnen. Ein Aufbau für 16 Kanäle, jeweils mit Fotodiode, Verstärker und Filter wäre da schon realistisch.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Ich kann mir nicht vorstellen das es mit einer Fotodiode je Kanal funktioniert. Der Sender der eine 1 sendet deckt die die eine 0 senden zu. Es müsste dann auch noch der Helligkeitsunterschied ausgewertet werden. Bei unterschiedlichen Abständen um Empfänger allerdings auch problematisch.
    Grüsse Hubert
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  8. #8
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Mann könnte es auch umgekehrt lösen, indem ein IR seder der von allen empfangen wird ein adressierten Sendebefehl reihe nach für jeder Teilnehmer sendet. Dann müsste man nur überprüfen, ob der adressierter Sender nach dem empfangtem Befehl sendet. Ich glaube, dass es einfacher wäre.

    MfG

  9. #9
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    Die Lösung beim WII ist da schon recht gut, nutzt aber eine Spzielle Kamera mit eigenem DSP. Viel einfacher wird es wohl kaum gehen.

    Die Idee andersherum zu senden hat ein Problem. Wenn sich die Empfänger Bewegen, kann man nicht zwischen Bewegung und kippen unterscheiden.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Es könnte sich vielleicht lösen lassen, wenn man hauptsächlich z.B. von der Decke reflektierte IR Stralung nutzt. Es war nur eine Idee die mir eingefallen ist. Ob sie nutzlich wäre, weiß ich leider vorm Ausprobieren nicht.

    MfG

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