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27/08/2008 #1

Avatar de pepechip

Teclado gigante invisible
Hola
Trato de desarrollar un teclado de 100 teclas, en donde cada tecla mide 10x10 cm.
La dificultad es que delante del teclado llevara un tablero de madera de aproximadamente 2mm de grosor, de forma que no se apreciara ningun elemento electrico.

Puedo construir 100 sensores iguales o bien crear solo 20 sensores mediante 10 filas x 10 columnas.
Por ultimo: todo el sistema tiene que quedar muy estrecho, no mas de 10mm.

Yo habia pensado en construir los sensores mediante una chapa metalica a la cual le lio bastantes espiras de cobre, y para accionarla utilizo una pequeña varilla que tiene en su extremo un iman de 2 mm. Ojo al detalle: chapa 10x10cm y iman de 2mm. aunque el sistema de filas y columnas no creo que me funcione con este sistema.


Un proceso bastante laborioso, no se si a alguien se le ocurrira algun sistema mejor
27/08/2008 #2
Moderador

Avatar de Chico3001

con ese tamaño de teclas puedes intentar hacer un "Teclado Electrostatico", basicamente se trata de que en vez de tener un boton mecanico tienes un capacitor hecho con las pistas en un PCB, cuando alguien pone el dedo la capacitancia cambia y detectas un boton, suena complejo.. pero no lo es tanto

La gran ventaja que tiene es que no tiene partes movibles.. y si los botones son lo suficientemente grandes puede detectar el dedo a distancias considerables... (aprox 1 cm)

http://www.freescale.com/files/32bit...ote/AN3516.pdf

Hay chips especializados para teclados con esa funcion.. pero tengo una nota de aplicacion de como hacer uno con un microntrolador MSP430 de Texas Instruments, supongo que no debe ser complejo traducirla a un PIC o AVR con convertidor AD integrado
28/08/2008 #3

Avatar de pepechip

Gracias Chico3001, pero ese teclado tengo que accionarlo mediante un puntero telescopico que desplegado mide 1 metro.

No se si el sistema de induccion funcionara o bien tendre que realizarlo con un sensor magnetico.
Tambien podia utilizar sensores hall, pero necesito que tenga una superficie de captacion de 10x10 cm.
28/08/2008 #4


buenas, lo puedes realizar con los sensores magnéticos que se emplean en seguridad de puertas y ventanas, y en el puntero le pones un pequeño imán

Un saludo
28/08/2008 #5


Re: Teclado gigante invisible
Eso viene a ser un metro cuadrado.
¿Solo se pulsa uno cada vez?
Pudes hacer un tipo pulsador con muelle como tenias previsto y al pulsarle cortar el haz de un emisor receptor infrarojo( esos en forma de "u")
28/08/2008 #6

Avatar de pepechip

si solo se pulsara uno cada vez.

os recuerdo: chapa 10x10cm y iman de 2mm.
Quisiera que el teclado quedara camuflado, como si no existiera. todo el sistema quedara detras del tablero de madera sin ningun tipo de agujero.
28/08/2008 #7
Moderador

Avatar de Chico3001

Por que no usas sensores de efecto hall? responden a campos magneticos.. y solo habria que hacerse pruebas para saber si el campo pasa bien la madera... pero si es un iman potente no creo que tenga problemas.. .
29/08/2008 #8

Avatar de pepechip

hare pruebas poniendo el sensor hall detras de la chapa, para ver si en cualquier punto de la chapa de 10x10 detecta el iman.
29/08/2008 #9


Es tan sólo una idea, pero podría resultar:

Un pequeño altavoz actuando de microfono, detras de cada cuadro. Con el cono pegado al cuadro por supuesto. Tambien se podrían usar elementos piezoelectricos.

Saludos.
29/08/2008 #10

Avatar de asherar

Hola pepechip:
Si solo detectas el campo magnético con bobinas "por proximidad" la señal puede ser muy baja.
Para mejorar la sensibilidad de tu sistema de detección te sugiero probar con una fuente de campo alternada. Acordate que la fem inducida es proporcional a la frecuencia.
Podés poner un osciladorcito a pilas en la manopla del puntero, y una pequeña bobina en el
extremo. A trabajar de relojero !

Saludos!
29/08/2008 #11
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Mira este link, es un detector de paso de monedas adaptable a detector de punteros extensibles.

Ventaja te puede detectar a través de la madera
Desventaja tendrás que hacer 100 bobinas

http://www.forosdeelectronica.com/about20388.html

¿ Pensaste en una lectura matricial por luz ?
Según la posición del puntero interferiría con 2 haces de luces, uno vertical y otro horizontal, esto es fácilmente interpretable por un contador en anillo.
29/08/2008 #12

Avatar de asherar

IDEA SUGERIDA: ...
Fogonazo dijo:
...
¿ Pensaste en una lectura matricial por luz ?
Según la posición del puntero interferiría con 2 haces de luces, uno vertical y otro horizontal, esto es fácilmente interpretable por un contador en anillo.
Si es con infrarrojos es muy "peleado" hacer eso. Lo digo por experiencia.
Si los sensores están montados sobre el lateral de un área de 1m2, a cada sensor le llegará luz de todos lados. No es tan sencillo "colimar" luz que no sea laser a distancias grandes. Además un obstáculo pequeño casi no hace diferencia en la señal.
Tendría que hacer un entramado laser o un plano de luz laser y poner 1 detector
cada 5 mm. Mmmmm ! Complicado.

Editado

Una idea que se me ocurre ahora, medio en borrador, es trabajar por intensidad y por triangulación. Esto vale para sonido, ultrasonidos o electromagnetismo (luz incluida).

Ejemplo: pones 4 bobinas detectoras una en cada esquina del cuadrado, de area 10cm2 c/u. (Ver figura.) A mayor distancia menor señal inducida.

Mides la intensidad de corriente inducida en c/u, por tu puntero de AC, obteniendo lecturas I1, I2, I3, I4.
La señal inducida tiene una dependencia con la distancia al detector aprox:
I ~ 1/r^n donde n puede ser 1 o 2.
Habrá que probar los dos valores de n y ver con cual se logra mayor linealidad y precisión.

Entonces:

Con n=1:

I1 ~ 1/x + 1/y
I2 ~ 1/(L-x) + 1/y
I3 ~ 1/x + 1/(L-y)
I4 ~ 1/(L-x) + 1/(L-y)

Si las variaciones de I1 vs I2 , etc. no son muy grandes podés "estimar" la posición (x,y) mediante expresiones aproximadas, del tipo:

x ~ L/2 * I0 / (I1 + I3) + L/2 * { 2 - I0 / (I2 + I4) }
y ~ L/2 * I0 / (I1 + I2) + L/2 * { 2 - I0 / (I3 + I4) }

ó

x ~ L/2 * [ I0 / I1 + I0 / I3] + L/2 * { 2 - [ I0 / I2 + I0 / I4] }
y ~ L/2 * [ I0 / I1 + I0 / I2] + L/2 * { 2 - [ I0 / I3 + I0 / I4] }

L es la distancia lateral entre sensores = 1m. I0 es un valor usado para normalizar.

Con n=2:

I1 ~ 1/(x^2+y^2)
I2 ~ 1/((L-x)^2+y^2)
I3 ~ 1/(x^2+(L-y)^2)
I4 ~ 1/((L-x)^2+(L-y)^2)

x ~ L/2 * 1 / [sqrt(I1 / I0) + sqrt(I3 / I0)] + L/2 * { 2 - 1 / [sqrt(I2 / I0) + sqrt(I4 / I0)] }
y ~ L/2 * 1 / [sqrt(I1 / I0) + sqrt(I2 / I0)] + L/2 * { 2 - 1 / [sqrt(I3 / I0) + sqrt(I3 / I0)] }

ó

x ~ L/2 * [sqrt(I0 /I1) + sqrt(I0 /I3)] + L/2 *{ 2 - [sqrt(I0 /I2) + sqrt(I0 /I4)] }
y ~ L/2 * [sqrt(I0 /I1) + sqrt(I0 /I2)] + L/2 *{ 2 - [sqrt(I0 /I3) + sqrt(I0 /I4)] }

NOTA: Si se digitalizan las lecturas, el valor mínimo debe ser 1, nunca 0, por que luego debe ir dividiendo.
Atenti que no son formulas finales: es solo para dar la idea de como proceder.

Algo así implementé con 4 diodos IR y un emisor lejano. El resultado era un pixel que se
movía por la pantalla, como un ratón por IR. Si lo encuentro posteo el circuito y el programa.

Saludos
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: gif tablero_139.gif (4,3 KB (Kilobytes), 125 visitas)
29/08/2008 #13
Moderador

Avatar de Chico3001

Excelente idea.. de echo asi funcionan los sensores touch screen de las pantallas de PC

posicionan 4 sensores resistivos en cada orilla de la pantalla y cuando alguien presiona la pantalla la resistencia cambia, esos cambios se miden y se calcula la posicion de la misma manera que describes....
29/08/2008 #14

Avatar de asherar

Chico3001 dijo:
... de echo asi funcionan los sensores touch screen de las pantallas de PC posicionan 4 sensores resistivos en cada orilla de la pantalla y cuando alguien presiona la pantalla la resistencia cambia, esos cambios se miden y se calcula la posicion de la misma manera que describes....
Solo que la resistencia es inversa con la distancia media de toda el area conductora o algo así. Es algo más complejo que esto.
Recuerdo un articulo de Elektor donde "leen" un TS usando un pic de la gama enana.

Saludos
29/08/2008 #15

Avatar de pepechip

Alejandro, se me paso por la cabeza el solo tener que emplear 4 detectores, y como tu dices realizar el calculo matematico de donde esta el puntero, pero para eso tendre que darle mucha sensibilidad a los detectores, por lo cual me detectara la posicion del puntero antes de que llegue al tablero, con lo cual me puede aportar datos erroneos.
Por otro lado tu idea de incorporar un oscilador al puntero es muy buena, puede que la utilice.

Fogonazo, tu esquema del sensor de monedas esta muy bien, pero seria posible que en dicha imagen la reeditaras para quitar la pantalla del osciloscopio que esta tapando parte del esquema.

Dicho proyecto aun no me lo han confirmado para que proceda a su realizacion, pero me he adelantado para ir aclarando las ideas de como tendria que enfocarlo. De todas formas el aprender cosas nuevas nunca biene mal.
29/08/2008 #16

Avatar de asherar

Yo no se, pero si te sobra señal no debería ser un problema, sino motivo para festejar.
En todo caso tirá algo para este lado
Antes de descartar la idea yo haría unas pequeñas pruebitas.

Los detectores de monedas que conozco trabajan por desintonía de un circuito tanque.
De esa forma se puede calibrar la inductancia para que detecte la cantidad y el tipo de
material de la moneda.

A mi también me picó la duda de qué será lo que hay detras de la pantalla del osciloscpio.
Apuesto que es el ícono del simulador del osciloscopio ! 8-)
29/08/2008 #17


I si lo haces con un puntero laser?
Puedes identificar donde incide la luz por diversos medios y con un filtro de color puedes despreciar interferencias. Puedes usar la tecnologia que se usa en los videojuegos que identifican donde ha incidido la luz y te indica donde ha incidido.
Saludos
29/08/2008 #18
Moderador general

Avatar de Fogonazo

pepechip dijo:
Fogonazo, tu esquema del sensor de monedas esta muy bien, pero seria posible que en dicha imagen la reeditaras para quitar la pantalla del osciloscopio que esta tapando parte del esquema.
Lo que no se ve son las conexiones del osciloscopio y un multímetro (Si no lo ves, no te pierdes de nada).

Igualmente me parece menos laborioso hacerlo con luz en forma matricial.

Cuando te den el contrato para hacerlo vemos.
29/08/2008 #19

Avatar de pepechip

El nombre dijo:
I si lo haces con un puntero laser?
Puedes identificar donde incide la luz por diversos medios y con un filtro de color puedes despreciar interferencias. Puedes usar la tecnologia que se usa en los videojuegos que identifican donde ha incidido la luz y te indica donde ha incidido.
Saludos
Corrigeme si me equivoco, no me lo ha explicado nadie pero yo deduci por simple logica que la pistola de los video juegos llevaban una celula fotoelectrica que detecta la luz que emite el monitor y que el ojo humano devido a la persistencia de la imagen en la retina no es capaz de apreciar. El echo de que la pistola incorpore un laser es solo un adorno.
29/08/2008 #20
Moderador general

Avatar de Fogonazo

El Sr. de Alicante (Que me debe unas cervezas) también conocido como "El Nombre" habla de lo contrario, apuntar con el puntero láser y detectar en el tablero con LDR u algo similar.
Creo que dice eso, ¿ Y yo para que me meto ?

La idea no es mala pero le veo el inconveniente de que antes de encender el láser habrá que hacer buena puntería, porque de lo contrario mientras vamos moviendo el has de luz se irían accionando las diversas "Teclas" que se vallan iluminando.
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