Ommatid sfäriska Display: Elektronik, programmering och interaktivitet (1 / 8 steg)

Steg 1: Prototyping optisk detektor

Att förnuft touch på utsidan av spheren valde jag att använda en IR-detektor. I princip är enkel: en kraftfull IR ledde glans ut varje aspekt, och en känslig fotodiod känner av det reflekterade ljuset från din hand. I praktiken var detta lite svårare: eftersom kådan i världen inte är perfekt transparent några av ljuset är förlorad på vägen ut och på vilket sätt, och några återspeglas internt. Plus vanliga glödlampor och rörelsesensorer är källor av IR-ljus som kan lura sensorn.

Ett vanligt sätt att göra den sensing mer robust är att modulera ljuset: genom fjärranalys det reflekterade ljuset och subtrahera signalen när IR ledde är avstängd, kan du få en signal som är mer immuna mot omgivande IR. Så detta var grunden för min IR identifiering krets: schematiskt ovan har två reflektans kretsar så jag skulle kunna undersöka överhörning: en kanal sensor plocka upp den andra kanalen belysning och vice versa.

I drift, är IR-lysdioder D1 och D2 aktiverade av fETsna Q1 och Q2, driven av logik utgångsstift av en mikrokontroller (betecknas IR1 och IR2). Om du vill aktivera D1, appliceras en logik hög IR1, porten till Q1, och likaså för D2, Q2 och IR2. Resistorer R2, R3, R5 och R6 begränsa strömmen genom dioderna. IR-sensorer T1 och T2 är phototransistors detta beteende när IR-ljus lyste på dem. I mörkret är hög impedans och motstånden R1 och R4 dra upp sensor output S1 och S2 till nästan Vdd. Som ljus ökar, fototransistor leder mer ström, och spänningen sjunker över R1 och R4, att minska spänningen på S1 och S2. Dessa sensor utgångar gå till en analog-till-digital-omvandlare på mikrokontroller så vi kan göra det subtraktion som nämns ovan. L1 och L2 är WS2811B färg lysdioder: det var viktigt att inkludera dessa så jag kunde testa att IR kretsen inte svarar för synligt ljus från lampor!

Omfattningen spår visas ovan har LED enheten i gul och sensor utdata i blått: led är visade, sensor spänningen sjunker. Jag testade detta med ett avsnitt av optiska världen att se till att det var tillräckligt transparent för IR och i själva verket varierar nog att mäta när jag rört i optiska världen.