Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gegenstand in 30cm Nähe detektieren.


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von Gerald M. (gerald_m17)


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Hallo,

hat jemand eine Idee, wie man zwei Geräte baut die "bemerken", wenn sie 
sich näher als ~30cm (idealerweise ist die Grenze einstellbar, muss aber 
nicht auf den Zentimeter genau sein) sind?
Idealerweise so Energiesparend, dass das einen Tag mit einem typischen 
"Handyakku" funktioniert.
Es würde reichen, wenn man jede Sekunde überprüft ob sie den Abstand von 
30cm unterschreiten. Eine Abstandsmessung brauche ich nicht, das ganze 
funktioniert dann idealerweise in 3D, also es reichen keine zwei Spülen 
bei der eine ein Magnetfeld erzeugt und eine zweite dieses dann 
detektiert.
All zu groß sollte das auch nicht sein, vielleicht so 
Zigarettenschachtel groß.

von raX (Gast)


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Ultraschallsensor,
Gibts super billig schon mit Bus IF für Arduino/Raspberry.

von Chr. M. (snowfly)


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Vielleicht ein Permanentmagnet und ein(oder mehrere) Hall Sensor?

von Hermann Kokoschka (Gast)


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Hall wird auf die Entfernung wohl nicht klappen.

Vielleicht ein aktives Ultraschall-Echo:
- Box-A sendet ein Ping.
- Box-B empfängt es und sendet ein Antwort-Ping.
- Box-A hört die Antwort und errechnet aus der Zeit die Distanz.
Und umgekehrt.

Wird aber vom Timing extrem kribbelig...

Beitrag #7201990 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Sebastian S. (amateur)


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Vielleicht gibst Du mal einen Tipp bezüglich des Materials der zwei 
Körper welche Du detektieren willst.
Es besteht nämlich bei der Detektion z.B. von Beton, Wasser (gefroren) 
oder heißer Luft (!) ein geringer Unterschied.

von Gerald M. (gerald_m17)


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Das ist frei. Es muss auch nur einer von beiden erkennen, dass der 
andere in der Nähe ist.
Also quasi ein Sender und ein Empfänger. Der Empfänger soll einfach 
merken, wenn der Sender ca. 30cm entfernt ist.

Ob das jetzt über Schall, Licht, Magnetfeld, EM-Feld oder von mir aus 
auch modulierten Gravitationswellen funktioniert ist egal. Wichtig ist, 
dass  der Empfänger bemerkt, dass der Sender <30cm zum Empfänger ist, 
unabhängig von der Orientierung der beiden zueinander. Zwischen beiden 
befindet sich nur Luft.

: Bearbeitet durch User
von quotendepp (Gast)


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Katze, Beschleunigungssensor und Maus. immer wenn die Katze weglaufen 
will ist die Maus da...

zumindest bei meinen...

von Anselm (Gast)


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Wenn du also einen Teil bei dir hast, warum nimmst du dann nicht 
Bluetooth?
Anhand der Empfangsfeldstärke kann du deine Empfindlichkeit justieren.

von PC-Freak (Gast)


Angehängte Dateien:

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Holla TO,

im Anhang ein U-Schall Sensor. Dieser erkennt, wenn sich was vor seinen 
Augen befindet. D.h. - solange sich etwas Schall-reflektierendes 
befindet, gibt er am Ausgang ein Hi aus. Ist die Sicht wieder frei, ist 
der Ausgang wieder Lo.

Empfindlichkeit bis ca. 0,5 Meter. Einstellbar mit dem Poti.

von Gerald M. (gerald_m17)


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Anselm schrieb:
> Anhand der Empfangsfeldstärke kann du deine Empfindlichkeit justieren.

Hatte ich auch schon überlegt, weiß alerdings nicht wie gut das 
funktioniert, da der einzige Kontakt mit Bluetooth den ich bisher hatte 
war vor einem Jahrzehnt, also man noch mit den HC-05 herumgespielt hat. 
Ist die Signalstärke so gut messbar?

PC-Freak schrieb:
> Empfindlichkeit bis ca. 0,5 Meter. Einstellbar mit dem Poti.

Das Problem hier bei ist, dass es nicht auf "alles" reagieren soll, 
sondern nur auf den Gegenpart.

von PC-Freak (Gast)


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Gerald M. schrieb:
> Das Problem hier bei ist, dass es nicht auf "alles" reagieren soll,
> sondern nur auf den Gegenpart.

Dann beschreib doch die Situation doch bitte genauer.

Bei meiner Variante, könnte man z.B ein Reflektionsblech anbringen. Wird 
der Abstand vergrößert, oder 'reißt' die Reflektion ab, wird das Signal 
ausgegeben. Das kann man ja so einstellen, dass es deifinert gerade so 
schaltet.

Das Blech kann auch z.B. Pappe sein. Die ist dann etwas 'taub' und der 
Sensor reagiert dann empfindlicher.

von Gerald M. (gerald_m17)


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PC-Freak schrieb:
> Dann beschreib doch die Situation doch bitte genauer.

Ich möchte zwei Geräte haben, die erkennen wenn sie sich in 30cm 
Entfernung befinden. Die Geräte sollen dabei im Raum frei positionierbar 
sein und nicht auf andere Gegenstände reagieren. Deswegen funktioniert 
"einseitiger" oder "gerichteter" Ultraschall nicht. Was gehen könnte, 
wäre es, wenn die Geräte mit Ultraschall kommunizieren und 
beispielsweise die Laufzeit bei einem "Echo" berechnet wird. Allerdings 
ist es hier schwierig das ganze synchron und akkuschonend zu haben.
Die "Feldstärke" messen Idee finde ich gut und daran habe ich auch schon 
gedacht, ich finde allerdings keine Daten darüber wie genau das 
funktioniert (nur dass es bei der Corona App genutzt wird, da geht es ja 
aber um Genauigkeit im Meterbereich).

von Tester (Gast)


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Hier ein paar Grundlagen die es für das Projekt braucht:
Wie schnell bewegen sich die Teile zueinander?
Aus welche Material bestehen die Teile?
Ist immer Sichtkontakt gegeben?
Wie groß sind die Teile?
Müssen beide Teile bei Annäherung sich entfernen, oder kann man sowas 
wie ein Master Slave System nehmen? Einer hat den Sender, der andere 
empfängt und weicht aus?
Müssen die Teile autonom entscheiden, oder kann die Entscheidung von 
einer externen Station kommen?

von Gerald M. (gerald_m17)


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Tester schrieb:
> Wie schnell bewegen sich die Teile zueinander?

langsam, wie gesagt, sekündliche Überprüfung reicht.

Tester schrieb:
> Aus welche Material bestehen die Teile?

Ist frei. Von mir aus ein 3D-gedrucktes Kästchen mit "unbekanntem" 
Inhalt. Das kann ein Magnet sein oder auch eine aktive Platine.

Tester schrieb:
> Ist immer Sichtkontakt gegeben?

Ja

Tester schrieb:
> Wie groß sind die Teile?

kleiner gleich Handy

Tester schrieb:
> Müssen beide Teile bei Annäherung sich entfernen, oder kann man sowas
> wie ein Master Slave System nehmen? Einer hat den Sender, der andere
> empfängt und weicht aus?

Den Satz verstehe ich nicht. Es weicht nichts aus. Es soll nur 
detektiert werden, ob sich beide Gegenstände näher als 30cm 
zusammenbefinden oder nicht.

von Max M. (prokrastinator)


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NFC / RFID

von Gerald M. (gerald_m17)


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Max M. schrieb:
> NFC / RFID

30cm unabhängig vom Winkel?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Gerald M. schrieb:
> 30cm unabhängig vom Winkel?

Vielleicht solltest du noch spezifizieren, wie genau es denn sein soll.

Die Angabe:
Gerald M. schrieb:
> muss aber nicht auf den Zentimeter genau sein
... ist doch sehr "interpretierbar".

von Gerald M. (gerald_m17)


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Ach, ich denke da wird jeder bei sowas wie +-5cm herauskommen.

von Sebastian (Gast)


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Gerald M. schrieb:
> Ist frei. Von mir aus ein 3D-gedrucktes Kästchen mit "unbekanntem"
> Inhalt. Das kann ein Magnet sein oder auch eine aktive Platine.

Die Annäherung eines Magneten und dessen Feldstärke liesse sich messen, 
z.B. mit einem HMC5883L (oder etwas ähnlichem neueren). Müsste man mal 
ausprobieren ...

LG, Sebastian

von Gerald M. (gerald_m17)


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auf 30cm liegt die Feldstärke eines riesigen Neodymmagneten deutlich 
unter dem Magnetfeld der Erde.

von ottoderdritte (Gast)


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Ganz einfach:

In das eine Gerät baust du einen Ultraschall-Sender ein
der einen Dauerto generiert (für das Menschliche Ohr nicht warnehmbar)

In das andere Gerät bause du einen Ultraschall-Empfänger ein.
Wenn ein Ton detektiert wird, ist das 1Gerät in der nähe.

So haben früher die TV Fernbedienungen funktioniert.

von Tester (Gast)


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Gerald M. schrieb:
> Den Satz verstehe ich nicht. Es weicht nichts aus. Es soll nur
> detektiert werden, ob sich beide Gegenstände näher als 30cm
> zusammenbefinden oder nicht.

Wenn Du ein Gefährt1 mit einem Sender ausstattest, und Gefährt 2 mit 
einem Empfänger, kann nur Gefährt 2 ausweichen. Weil Gefährt 1 sendet 
nur und gibt seinen Standort bekannt, Gefährt 2 empfängt, und kann über 
die Feldstärke die Distanz einschätzen. Wenn zu nah, muss Gefährt 2 ein 
Ausweichmanöver einleiten.
Ist sicherlich die einfachste Möglichkeit.

von ottoderdritte (Gast)


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Gerald M. schrieb:
> Es muss auch nur einer von beiden erkennen, dass der
> andere in der Nähe ist.

also ein "Sender" und ein "Empfänger" wäre doch ok, oder?

von Gerald M. (gerald_m17)


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ja, ein Sender und ein Empfänger ist auch ok.

von robin (Gast)


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BLE und Entfernung schätzen mittels Signalstärke.
Relativ Stromsparend, wird halt leider nicht super genau

von Max D. (max_d)


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Uwb ?

5 cm Genauigkeit ist da zwar etwas steil, aber je nach Situation 
drinnen...

von Petra (Gast)


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Max D. schrieb:
> 5 cm Genauigkeit ist da zwar etwas steil, aber je nach Situation
> drinnen...

Ist halt eine Frage der Antennen, des Empfängers und der 
Umweltbedingungen. Am besten im Freifeld betreiben, wo es keine 
Reflexionen der HF gibt...
Ich würde das SRD-Band von 863 bis 870 MHz mit einer einfachen 
Modulation verwenden, damit nicht jedes Schaltnetzteil oder WLAN Router 
stört. Wenn Du Lust und Spass an HF hast, kannst auch mehrere 
Empfangsantennen kreisförmig montieren und den Empfänger als Peiler 
ausführen. Dann weiss Deine Logik auch wohin sie ausweichen soll.

von Gerald M. (gerald_m17)


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Max D. schrieb:
> Uwb ?

Kannte ich noch nicht, gefällt mir sehr gut.

Petra schrieb:
> Ich würde das SRD-Band von 863 bis 870 MHz mit einer einfachen
> Modulation verwenden, damit nicht jedes Schaltnetzteil oder WLAN Router
> stört.

Danke dafür schon einmal.

Petra schrieb:
> Dann weiss Deine Logik auch wohin sie ausweichen soll.

Das lese ich jetzt schon zum zweiten Mal. Ich vermute das kommt daher:

Gerald M. schrieb:
> Die Geräte sollen dabei im Raum frei positionierbar sein und nicht auf
> andere Gegenstände reagieren

Damit meinte ich, dass ein Mensch das eine Gerät in die Nähe des anderen 
hält. Von selbst soll sich nichts bewegen. Dieses Missverständnis ist 
aber nicht so schlimm.

von Petra (Gast)


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Gerald M. schrieb:
> Damit meinte ich, dass ein Mensch das eine Gerät in die Nähe des anderen
> hält.

Dann musst Du einiges experimentieren. Eine Antenne am Kopf, am besten 
auf einen Hut wird vermutlich nicht möglich sein. Wenn der Sender und 
der Empänger in der Brusttasche ist, wird eine direkte Annäherung 
Gesicht zu Gesicht detektiert werden können, bei Rücken an Rücken hast 
Du schon die Dämpfung durch die Körper. Das müsstest Du probieren, ob 
und wie gut es funktioniert.

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