Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Tisch nachbau, suche alternativen


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von Antoli B. (allister)


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Hallo,

ich glaube jeder von euch kennt dieses Projekt:

http://www.it-gecko.de/100pixel-rgb-led-tisch-interaktiv-touch.html

Dies würde ich gerne eine wenig abgeändert nachbauen und suche 
alternativen.

Als LEDs würde ich WS2812b LEDs anstatt von RGB LEDs und den 300PWM 
Kanälen. Die LEDs haben den Controller ja schon eingebaut.

Was ist hier Sinnvoller? Die LEDs alle hintereinander schalten oder 
immer Stripes mit je 10 LEDs?

Kopfzerbrechen bereitet mir allerdings der Touch. Lässt sich dieser 
nicht einfacher realisieren? Würde es nicht reichen wenn man eine IR LED 
dauer beschaltet und einen Phototransistor dann an die Schieberegister 
hängt?

So muss man nur noch schauen welcher PIN gerade LOW/HIGH ist und das 
ganze hat sich. Wie sieht es da allerdings mit Fremdlichteinstrahlung 
durch die LEDs aus?

Wenn ich das richtig verstanden habe leuchtet die IR LED die scheibe an. 
Sobald etwas die Scheibe verdeckt reflektiert der Strahl zurück und der 
Phototransistor erkennt dies und schaltet durch.

Streut die IR LED oder müsste man die LED dann genau auf den Transistor 
richten?

Danke euch schonmal.

von posti (Gast)


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Hi

Pro Stripe brauchst Du einen µC-Pin - und darin besteht ja der Vorteil 
der WS2812(b), daß Diese eben 'Alle aneinander hängend' betrieben 
werden.
Auch hast Du dann alle LEDs gleichzeitig neu eingestellt, da die LED 
nach einer Sende-Pause den neuen Farbwert übernimmt.
Wenn Du also mehrere einzelne Stiche nacheinander ansprichst, könnte ich 
mir vorstellen, daß dieser zeitliche Versatz zu sehen ist.

Bei diskretem Aufbau könnte man die LEDs selber als Photo-Diode 
missbrauchen (geht irgendwie über die Kapazität bei angestrahlter oder 
dunkler LED) - bei den 'fertig verbaut und verkabelten LED_Modulen' ist 
Das natürlich weg.

KA, wie Du Das anders hinbekommen kannst, als beim Original.

MfG

von Antoli B. (allister)


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Weiss denn niemand wie man den Touch umsetzen kann?

von Volker S. (vloki)


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von Volker S. (vloki)


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von Jan (Gast)


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Suche doch einfach Mal hier im Forum... es ist erstaunlich, daß man 
meistens nicht der erste mit einer Idee ist.
weitere Projekte: 
https://www.blafusel.de/misc/tetris_led-matrix_ws2812b.html 
https://shop.heise.de/katalog/tetris-klon-mit-led-streifen

von Michael B. (laberkopp)


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Antoli B. schrieb:
> Weiss denn niemand wie man den Touch umsetzen kann?

Nein, wir wissen nicht was DU umsetzen kannst.

Touch ist allgemein etwas schwieriger.

Du hast das Fremdlichtproblem schon erkannt. Das eigene Licht kann man 
wenigstens jede 1/100 Sekunde kurz ausschalten um die IR-Reflektion 
sozusagen im eigenen Dunklen zu erkennen (daher stehen solche Tische 
meist in abgedunkelten Räumen) aber wenn man Tageslicht hat, oder sogar 
Energiesparlampenlicht, muss man sich überlegen, wie man die Störungen 
weg bekommt. Meist durch modulierten des IR Lichtses und 
Demodulationsempfänger (NE567 
http://www.trigonal.de/sel/blobs/relisch.png).

Es gibt natürlich viele andere Methoden die Annäherung von Händen zu 
erkennen, z.B. dein Smartphone verwendet kein IR Licht, kapazitiv ist 
beliebt http://www.elektronik-labor.de/AVR/Touch.html

von Markus M. (adrock)


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Es gibt ja schon sehr viel zu Thema zu lesen hier.

Letztendlich gibt es zwei Ansätze die in anderen Threads schon sehr 
ausführlich durhgekaut wurden:

(1) Einen (oder mehrere) zentrale Controller die entweder die RGB LEDs 
als Matrix ansteuern (oder auch WS2812), die IR Sensoren werden dann per 
Schieberegister (oder ebenfalls per Matrix) abgefragt.

(2) Für jeden "Pixel" eine unabängige, intelligente Node mit eigenem 
Controller, RGB+IR LED und Phototransistor.

Zu (1) gibt es schon diverese Bauvorschläge auch im Netz. Allerdings hat 
diese Architektur einige Nachteile:
- Die IR-Sensoren müssen entweder ziemlich intelligent (und somit auch 
teuer) sein um Umgebungslicht zu filtern oder
- Die IR-Sensoren können Umgebungslicht nicht filtern, somit sind 
Störungen zu erwarten

Die Idee bei (2) war die Intelligenz zur Auswertung der Sensoren in die 
einzelnen Pixel mit einzubauen, ein Controller sollte das sehr gut 
können (IR-LED pulsen und Auswertung über Phototransistor -> 
A/D-Wandler). Allerdings hat man damit wiederum Mehrkosten für die 
Controller und diskreten Bauteile.

Die Kosten sind bei (1) ungefähr pro Pixel grob:
- Intelligenter IR Sensor, gerne wird Sharp IS471F verwendet: 4 EUR
- IR-LED: 30 ct.
- RGB LED: 20 ct. (WS2812 bedrahteter Klon)
- Kleinkram: 50 ct.
-> ca. 5 EUR

Bei (2) ungefähr:
- µC (z.B: STM32F030F4P6 oder STM8S003) ca. 0,60 - 1,00 EUR (100 Stück)
- "Dumme" RGB LED, ca. 30 ct.
- IR LED, ca. 30 ct.
- Phototransistor ca. 30 ct.
- Kleinkram ca. 50 ct.
- Platine pro Pixe: ca. 1 EUR (?)
-> ca. 4 EUR

Viel darunter wirst Du nicht kommen. Für einen 100 Pixel Tisch kannst Du 
also alleine für die Elektronik schonmal wenigstens so 300-400 EUR 
rechnen.

Ich finde die Lösung (2) sehr reizvoll (wer wollte nicht schon immer mal 
eine ganze Controller-Armee steuern?), aber ist auch schwieriger zu 
implementieren da jeder Conrtoller programmiert werden muss und man sich 
ein Kommunikationsprotokoll zwischen den Controllern (Daisy-Chain) 
überlegen muss.

Somit ist (1) einfacher zu realisieren.

Im praktischen Aufbau muss man aber alles ausprobieren (Abstände der 
LEDs/IR zur Tischplatte, optische Eigenschaften der Tischplatte). Daher 
gibt es keine einfache Lösung.

Aber wurde hier im Forum wirklich alles schon diksutiert, Leute haben 
sogar schon Versuchsaufbauten etc. gemacht, ob hier wirklich jmd. einen 
Tisch gebaut hat weis ich nicht.

von Markus M. (adrock)


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Achja, der Link von oben

http://blog.deconinck.info/post/2016/12/19/A-Dirt-Cheap-F-Awesome-Led-Table

ist wirklich interessant. Der Erbauer hat sich Gedanken gemacht, wie man 
das ganze relativ preiswert realisieren kann und es auch ganz gut 
hinbekommen IMHO.

Die Sache steht und fällt mit einer erschwinglichen und dabei guten 
Touch-Erkennung.

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