Hallo! ich bin ein Neuling in Sachen Elektronik. Beschäftige mich eher mit der Programmierung. In meinem aktuellen Freizeitprojekt komme ich grade allerdings wieder zu dem Punkt, IR-LED-Schaltungen zu bauen und würde mich da über ein paar Ratschläge von euch freuen ;) Letztes Jahr habe ich bereits eine Schaltung gebaut bei der ich 2x 3V Mignon/AA / 2200mA Batterien einfach an eine IR-LED angeschlossen habe um einen simplen IR-Stift zu bauen, der dann per WiiMote, Bluetooth, Beamer und Software eine interaktive Whiteboard-Lösung betrieben hat. (An der Wand des Wohnzimmers mit dem IR-Pen Windows, Linux oder MacOS steuern) Diese Schaltung ohne Vorwiderstand hat natürlich dazu geführt, das die LEDs gnadenlos starben, wie die Fliegen *g Mittlerweile habe ich dazu gelernt und möchte eine Schaltung mit einer 1,5V Mignon AA Batterie/Akku / 2200 mA Stromquelle, Vorwiderstand und Leistungsstarker IR-LED im 850nm-Wellenlängenbereich bauen. Die Komponenten dazu würde ich bei Conrad kaufen wollen. Die meisten IR-LED's liegen ja im 880nm-Bereich (Peak), strahlen aber auch im unteren Bereich ab. Da die WiiMote einen IR-Filter verbaut hat welcher nur 850nm durchlässt, wäre also eine IR-LED optimal die in diesem Bereich besonders gute Leistung zeigt. Ich habe mir dazu ein paar Vishay TSAL 6200 besorgt (Datenblatt: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/171140-da-01-en-IR_Sendediode_TSAL6200.pdf). Wenn ich das richtig verstehe, kann ich diese TSAL 6200-LED im Dauerbetrieb mit 100mA und 1,35V betreiben (?) Wahrscheinlich sollte ich dabei aber auf exakt 1,35 V aber unter 100 mA bleiben (?) In der Konsequenz dachte ich dann an folgende Schaltung: Battery-Tray für Mignon/AA Battarie an + Pol verbinden mit 10 Ohm / 1/4 W Vorwiderstand danach verbinden mit Anode der LED (längeres Beinchen). Dann den - Pol des Battery-Tray verbinden mit Kathode der IR-LED. Die 1,5 V, 2200 mA Batterie/Akku rein und es strahlt infrarot? ;) Das ganze würde ich dann 2x verbauen, sodass 2 IR-LEDs dauerleuchten können. Die Schaltungen werden dann so verbaut, dass ich sie in einem elastischen Stretch-Gurt verbauen kann, der um die Hand gewickelt wird. Die IR-LEDs strahlen dann aus meinen Handinnenflächen in Richtung der WiiMote. Die Werte, welche die IR-Kamera der WiiMote ermittelt, lese ich dann über Bluetooth-Verbindung in meinem Programm am Rechner aus. (Das läuft schon) Daraus ermittle ich die Bewegungstweens der Person. Die Handbewegungen zeige ich am Monitor / PC mittels der Programmoberfläche an. Abschließend errechne ich aus den Tweens der Person MIDI-Daten und leite diese an einen virtuellen MIDI-Port weiter. Software-Syntheziser wie Logic Pro und Pro Tools können dann die Daten des "menschlichen MIDI-Instruments" in grandiose Sounds verarbeiten ;) Damit kann man dann Teremin- und andere Freestyle/Effekt-Instrumente für < 40 Euro im Selbstbau umsetzen. Die Tween-Erkennung und deren Software-Midi-Übersetzung entscheiden dann über den Output-Sound. (Theremin, z.B. wie rechts oben im Video, ein Moog Theremin http://www.youtube.com/watch?v=mW0B1sipLBI bzw. http://www.youtube.com/watch?v=0ssOpzqkojU&feature=related ) Es fehlt eigl. nur noch diese kleine IR-LED Schaltung, damit ich die Algorithmen der Tween-Erkennung korrekt implementieren kann. Freu mich auf Feedback! Danke im Voraus und LG, Aron
Mit nem Akku wirst du da leider kaum Glück haben, wenn, dann schon eher mit zwei Akkus und nem Vorwiderstand (Udiff/Isoll). Wenn ich das nachrechne für 100 mA, dann kommt bei mir ein 1R5-Widerstand raus: (1,5 - 1,35) : 0,1 = 0,15 : 0,1 = 1,5 (R) Bei einem 10R-Widerstand wäre der Strom nur 15mA. Das ist wahrscheinlich etwas zu wenig. Mehr Strom heißt hellere LED heißt besserer Kontrast (bei der Wiimote).
Also die Rechnung war natürlich für eine Batterie und nicht, wie man annehmen könnte, für zwei Akkus.
Achso, also dann eher 1x Batterie 1,5V, 2200mA und Vorwiderstand mit 1,5 Ohm / 1/4 W?
Gilt noch zu beachten, dass frische Batterien etwas höhere Spannungen bringen und Widerstände auch innerhalb ihrer Toleranz vom Sollwiderstand abweichen. Wenn's blöd läuft, dann ist der Widerstand 5% zu gering und deine neue Batterie pumpt dir mit ihrer hohen Spannung zu viel Strom durch die Diode. Deswegen eher einen 1R8 oder vielleicht 2R2 nehmen. Verlustleistung musst du dann ausrechnen P = U²/R
Ansonsten bist du mit der 1,5V-Batterie auf der richtigen Fährte (2200mAh wirst du vermutlich nicht finden). Mit dem U² in der Formel ist die Differenzspannung (z.B 0,15V, realistisch bei neuer Batterie auch 0,3V) gemeint.
Hinweis am Rande: Die Wiimotes sind nicht auf 850nm am empfindlichsten, sondern bei 940-950nm ... mfG Markus
Oh, sorry du hast natürlich recht! 950nm sinds... hab den Topic auf wiimoteproject.com nicht vollständig gelesen... Also wird es doch eher diese IR-LED: http://www.conrad.de/ce/de/product/153641/IR-EMITTER-LD274-T1-34 Bei diesem Datenblatt: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/153641-da-01-ml-IR_Emitter_LD274_de_en.pdf Kann ich bei dieser IR-LED auch noch mit meiner 1,5V/2200mA Batterie und dem 1,5/1,8 Ohm/ 1/4 Watt Vorwiderstand im Dauerbetrieb arbeiten? LG und vielen Dank, Aron Hier nochmal ein Auszug von wiimoteproject.com: (http://www.wiimoteproject.com/ir-pens/what-is-the-wiimote's-preferred-peak-wavelength/?action=printpage) -- Off the top of my head, I was wrong. To determine the relative sensitivity of the Wii Remote, two leds with similar characteristics were used: SFH4231 (940nm, 180mW TRP @ 1A) and SFH4230 (850nm, 200mW TRP @ 1A). Both devices provide an approximately Lambertian distribution of light, with a 1A maximum continuous current and 1.8V drop. The LEDs were attached in series with a laboratory power supply, 5-digit ammeter, and 0.5-ohm resistor. The LEDs were positioned vertically approximately 30cm apart, facing a Wii Remote approximately 5m away. Measurements were taken with camera gain values between 0x10 to 0x40 and minimum blob size of 3. For each configuration, the minimum current at which each LED became visible was recoded. Gain values higher than 0x40 resulted in the 850nm LED being undetectable even at 1A. Without filter window in place: The 940nm LED was detectable with approximately 12% the current required to detect the 850nm LED. With filter window in place: The 940nm LED was detectable with approximately 15% the current required to detect the 850nm LED. Executive summary: The Wii Remote is at least 5 times more sensitive to 940nm than 850nm. --
CQY99 http://www.conrad.de/ce/de/product/184500/ Dann ruhig mit 2 Batterien (sicher, das es keine akkus werden sollten?) in Reihe arbeiten und mit kurzen scharfen schmalen Pulsen die LED mit 300-500mA pulsen. Den maximalen Tastgrad kann man dem Datenblatt entnehmen (FIG.3 auf Seite3).100µs an 400µs aus zum Beispiel. Die maximale Flussspannung, die über der Diode zu messen sein wird beträgt, lt.Datenblatt Parameter Test Conditions Type Symbol Min Typ Max Unit Forward Voltage IF=1.5A, tp=100µs TSUS5400/5401 VF 2.2 --- 3.4 V Diese Spannung stellt sich von selbst ein interessiert nur in sofern, als das wir diese im Fall eines Falles bereitstellen müssen. Wird also schon mit zwei (Akku)Zellen kanpp. Bei AlkaliMangan-LR6 passt es besser. Als Vorwiderstand eine Drossel, die bei einer Stromdurchflutung innerhalb 100µs den Strom auf genau den Spitzenwert ansteigen läst, den Du in deiner Schaltung vorsehen willst. I= U x t / L Strom gleich Spannung mal Zeit durch Induktivität I =1V x 100µs / 330µH = ca.300mA, wenn man 1V als Spannungsdifferenz zwischen Batterie/Akku und LED heranzieht. Dann auschalten und 400µs warten. Strom fliesst dann über die Freilaufdiode oder NFET weiter, kann aber nicht mehr werden, als 300mA. +++++++++ Also klar, man kann auch einen Vorwiderstand nehmen und die LED mit ihrem maximalen DC von 150mA(CQY99) betreiben. Ich würde es halt mit der Drossel und 'nem Tiny45 bauen und die LED pulsen. (Dafür kann ich kein Wiimote mit Bluetot programmieren) Verträgt die Wii denn eigentlich IR-DC? oder müssen die LEDs gepulst werden (so wie bei "anderen" den IR-Remote Empfängern auch?) Ich lass das erstmal hier so stehen und schmöker mal bei "wiimoteproject". Viele Grüße und viel Erfolg beim Programmieren Axelr.
Hi, dank Dir für Deinen ausführlichen Response. Gepulst wäre sicher die elegantere Lösung! Da die WiiMote aber hervoragend DC verträgt Versuch ich mich lieber erstmal an "Bongs" / dem DC-Vorschlag :) (dank dir für die Berechnungen) Bin grad nochmal Aufdem weg zum Conrad. Werde Code und Baupläne dann opensource Online stellen, sobald ich was funktionierendes laufen hab! :) Danke & Gruß, Aron
Angehängte Dateien:
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Abbildung_Chart_Items.JPG
1000 KB -
Abbildung_Chart_Plan.JPG
1000 KB
So, die Schaltung funktioniert. Verwendet wurde ein 1R8 Vorwiderstand, 950nm 1,3V IR-Emitter von OSRAM (LD 274) (100mA), 1,5 V AAA Mignon Batterie, Schalter (Schaltleistung 125V, 300mA). Alles zusammen habe ich mal hochgeladen. Einfach die Anhänge anschauen für visuellen Schaltplan und Komponenten inkl. Conrad-Best.-Nr und Preise etc. Bilder sind etwas größer, da viele Infos nur klein geschrieben sind und daher großes Format gewählt werden musste damit man alles lesen kann. LG und vielen Dank für eure Unterstützung! Jetzt gehts an die Algorithmen, Aron
So, die ersten Ergebnisse sind da. Der Gitarren-Controller des Wii-Systems sowie die IR-Handflächen-LED's agieren mit meinem Java-Programm als MIDI-Instrumente. Hätte wer Lust Betatesting durchzuführen? Ich würde für Windows, Linux und Mac Betatester suchen, die Lust haben, experimentelle Soundeffekte und Melodien damit zu erstellen. LG, Aron
So, alles ist erfolgreich umgesetzt! Vielen Dank nochmal! Die Ergebnisse und vor allem Sounds aus der IR-LED und Deckenlampe ^^ könnt ihr in meinem Video dazu sehen: http://www.youtube.com/watch?v=y_0xRnhJpLU --- Jetzt geht es weiter - ich möchte das ganze "in Hardware" umsetzen, um damit einen CV (Control Voltage) Input für meinen Analog-Synthi zu bauen. Mehr dazu hier: LG, Aron
Coole Idee. Schade, dass es HyperHMI nur für MacOS gibt. Ansonsten würde ich die LED mit einer Konstantstromquelle betreiben, und wie oben gesagt per Vorwiderstand nur als Prototyp.
Hmm wäre ganz leicht auf Linux und Windows zu portieren. Da müsste man nur auf eine andere Java-MIDI-API umstellen. Problem an der Sache ist eigl. nur meine fehlende Zeit ;) btw: In Hardware wäre es noch cooler: Hab dazu mal einen Thread aufgemacht: Beitrag "IR-Kamera, Lichtquellen-Position in auf LCD-Disp. anzeigen und Signale in CV ausgeben ;)"
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