Например TDA7294

Форум РадиоКот • Просмотр темы - Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)



Текущее время: Ср май 12, 2021 05:29:47

Часовой пояс: UTC + 3 часа


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Пн июн 27, 2016 15:24:36 
Родился

Зарегистрирован: Пт июн 24, 2016 16:35:19
Сообщений: 9
Рейтинг сообщения: 0
Здравствуйте, уважаемые радиокоты!

Сам я далёк от электронного ремесла, но в качестве хобби пытаюсь сделать (хоть в каком-нибудь первом приближении) графический планшет (для тех, кто не в курсе, что это: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D1%88%D0%B5%D1%82).

Что имеется на сегодняшний день

АЦП AD9280, ATtiny44A и Raspberry Pi для произведения каких-либо осмысленных действий с АЦП и микроконтроллером:
Изображение

Печатная плата с типа антеннами, предназначенная для определения положения пера вдоль одной оси (Х или У):
Изображение
Общая линия земли, от которой отходят все эти спирали, у которых другие концы подключены каждый к своей линии питания - всего 32 штуки. Размеры одной антенны: 6мм x ~200мм.

Перо:
Изображение
На ферритовый стержень намотано 50 витков медного провода диаметром 0.1 мм, подключено к АЦП.

Схема:
Изображение
Катушка LPEN - это перо, подключенное к АЦП; катушки L1-L4 - это 4 подключенные антенны на печатной плате (остальные не подключены никак); RB-P - это Raspberry Pi, которая даёт команды микроконтроллеру, чтобы тот начал по очереди включать катушки L1-L4 и АЦП для считывания уровня сигнала с пера, результат с АЦП идёт напрямую в Raspberry Pi.

Принцип работы: катушка в пере - это раз, катушка на печатной плате - это два, "переменный" ток по печатной плате - это три, индуцированный ток в пере - это четыре. Переменный ток получается путём смены логического нуля на логическую единицу на одной из ножек микроконтроллера. Ножка подключена к базе транзистора, который порождает ток по одной из подключённых антенн печатной платы. Скачок тока по антенне индуцирует ток в пере.

Прошивка микроконтроллера:

Алгоритм: ждёт команды от Raspberry Pi, потом запускает АЦП (ADC_CLK <- 0), открывает вентиль для катшуки L1 (TBL_CLK_0 <- 1), останавливает АЦП (ADC_CLK <- 1), закрывает вентиль (TBL_CLK_0 <- 0), сигнализирует о готовности Raspberry Pi (RBP_RESP <- 0). Raspberry Pi считывает данные с АЦП и даёт команду микроконтроллеру для следующей итерации, где отработают таким же образом антенны L2-L4. А потом всё по новой.

Демонстрация "работы":
[youtube]https://youtu.be/SSN1l0t94m4[/youtube]
На телевизоре samsung можно видеть в углу серое окно. На нём отрисовывается красными столбиками уровень сигналов с 4-х антенн в зависимости от положения пера. Максимальный уровень сигнала: ~600 милливольт.

Всё бы хорошо, но...

Помехи (?)
[youtube]https://youtu.be/Qkl-XJdk7PY[/youtube]
При неподвижном пере уровень сигнала прыгает очень сильно. Для его более-менее стабилизации я использую сглаживающий программный фильтр. На видео видны дёрганья на графиках и в неком числовом виде (то, что прыгают десятые доли - это уже очень плохо).
Даже когда к АЦП ничего не подключено уровень сигнала с него не постоянный, а прыгающий +- 100 милливольт (а иногда и больше).
По-хорошему, на аппаратном уровне сигнал должен быть как можно более стабильным, чтобы его можно было трактовать как есть без прибегания к программной фильтрации (которая требует несколько десятков сэмплов, что плохо сказывается на отзывчивости в целом).

Немонотонный сигнал с антенн

Когда перо начинает двигаться от границы двух антенн к центру одной из антенн, уровень сигнала начинает повышатся для обоих антенн (не в равной степени, между прочим. Сигнал повышается быстрее для той антенны, в сторону которой движется перо). Потом внезапно сигнал для отдаляющейся антенны резко спадает до почти нуля и остаётся только сигнал для приближающейся антенны.
Здесь нужно, чтобы при движении пера уровень сигнала менялся по вполне себе определённому закону, чтобы для минимального изменения положения пера можно было бы сопоставить некую монотонную функцию. С её помощью можно будет получить физические координаты пера.

Может быть, у кого-нибудь есть мысли, что можно сделать, чтобы решить эти проблемы?


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Вт июн 28, 2016 15:56:59 
Это не хвост, это антенна

Карма: 7
Рейтинг сообщений: 101
Зарегистрирован: Пн ноя 23, 2009 00:50:23
Сообщений: 1328
Откуда: Crimea, Simferopol
Рейтинг сообщения: 0
могу выложить кишочки пера 3 ваком.. если интересно.


Вернуться наверх
 

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет - любой!

Отличное качество, подтвержденное более чем 600,000 пользователей! Более 10,000 заказов в день.

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Вт июн 28, 2016 19:18:38 
Родился

Зарегистрирован: Пт июн 24, 2016 16:35:19
Сообщений: 9
Рейтинг сообщения: 0
sa-ta писал(а):
могу выложить кишочки пера 3 ваком.. если интересно.


Спасибо, но я уже видел внутренности вакомов на форуме http://forum.bongofish.co.uk/ - там люди из Intuos'ов делают типа Cintiq'и.
Как я понял, там всё достаточно тонко нужно настроить, чтобы перо работало беспроводно - чтобы такое проделать необходимы точные инструменты... а это немного не тот посыл первоначальной моей идеи.

В общем, попробую достать осциллограф, может он прояснит ситуацию...


Вернуться наверх
 
PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Вт июн 28, 2016 20:45:04 
Это не хвост, это антенна

Карма: 7
Рейтинг сообщений: 101
Зарегистрирован: Пн ноя 23, 2009 00:50:23
Сообщений: 1328
Откуда: Crimea, Simferopol
Рейтинг сообщения: 0
spiderman'60 писал(а):
Как я понял, там всё достаточно тонко нужно настроить, чтобы перо работало беспроводно - чтобы такое проделать необходимы точные инструменты...

ну не знаю, что вы там видели - но в пере емкости на соплях и несколько подстроечников..


Вложения:
ituos2-pen1.jpg [129.15 KiB]
Скачиваний: 582
ituos2-pen0.jpg [127.7 KiB]
Скачиваний: 518
Вернуться наверх
 
Вебинар «Экосистема MEAN WELL. Решения для любых задач электропитания» (20.05.2021)

Приглашаем 20 мая на вебинар, посвященный линейке поставок компании MEAN WELL и ее подходу к производству источников питания — как экосистемы продукции и услуг, которая позволяет подобрать оптимальный источник питания для любых задач электропитания. Рассмотрим весь спектр выпускаемой продукции MEAN WELL в области AC/DC-, DC/DC- и DC/AC-преобразователей с подробным разбором интересных и уникальных новинок, их применении и многое другое.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Пт июл 01, 2016 19:46:43 
Родился

Зарегистрирован: Пт июн 24, 2016 16:35:19
Сообщений: 9
Рейтинг сообщения: 0
Раздобыл осциллограф:
Изображение

Синяя линия - это КАК включается антенна, жёлтая - КАК перо реагирует на неё, когда находится над ней.
Ну, +- всё как и ожидалось - нечто подобное я и получаю с АЦП (за исключением адских скачков).
Попробую спроектировать плату с антеннами получше (на текущей всё держится на добром слове (не сделал в ней интерфейсных выводов, все провода припаяны к площадкам шириной 0.4мм)).

С новой версией платы ожидается определение координаты с точностью до 2.5мм на всём том, что есть сейчас (с текущей платой, кстати, точность составляет где-то 6мм, грубо говоря (на границах антенн творится беспредел, в новой версии, по идее, всё должно починится)).


Вернуться наверх
 
Интеллектуальные ключи верхнего плеча семейства PROFET™+2 12V от Infineon

Компания Infineon представила новое семейство защищенных силовых ключей PROFET™+2 12V. Изделия объединяют в себе функции диагностики и различные защиты. Ключи PROFET™+2 12V имеют одно из самых низких в отрасли сопротивлений в открытом состоянии RDS(ON) (от 2,6 мОм) и выпускаются в миниатюрном корпусе TSDSO-14 с шагом выводов 0,65 мм. Благодаря функции ReverseON все семейство соответствует строгим требованиям по защите от обратной полярности питания, впервые реализованной в одном чипе.

Подробнее>>
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Ср июл 13, 2016 21:50:53 
Родился

Зарегистрирован: Пт июн 24, 2016 16:35:19
Сообщений: 9
Рейтинг сообщения: 0
Продолжаю свои "страдания".

Изображение
Синяя линия - это клок для АЦП (подаётся с микроконтроллера). При переходе клока от 1 к 0 включается накопительный конденсатор в АЦП. При переходе от 0 к 1 доступ извне к конденсатору закрывается и начинается перевод накопившегося заряда в двоичное представление.
Жёлтая линия - это включение антенны (включается с микроконтроллера).
Микроконтроллер работает на 8 МГц, а осциллограф китайский, поэтому картинка, в принципе, похожа на правду.

Изображение
На этой картинке жёлтая - включение антенны,
пунктирными вертикальными линиями отмечены спадение и фронт клока АЦП (синяя линия на предыдущей картинке),
синяя линия показывает реакцию пера на включенную антенну.
Из этой картины видно, что отрицательное напряжение на пере, когда антенна выключается, достигает -404мВ, в то время как максимальное положительное напряжение достигает 360мВ - то есть тут, на самом деле, можно ловить как раз-таки этот второй "гребень волны".
Также видно, что заряд в конденсаторе АЦП перестаёт накапливаться где-то на середине возрастания напряжения на пере (на ~210 наносекунде). На частоте работы микроконтроллера 8 МГц особо в точность здесь не поиграть, поэтому явно нужно ставить максимально возможный клок 20 МГц (для ATtiny44a). Тут либо из Raspberry Pi тащить (максимум тут будет ~19.5 МГц), либо покупать кварцевый генератор.
Если тащить от Raspberry Pi, то только обычным проводком мама-мама - надеюсь проблем не возникнет.

А вот новая плата с новыми антеннами:
Изображение
Изображение
По внешнему виду стало сильно походить на вакомовские антенны. Это, наверное, хорошо.
Вместо транзисторов 2n2222 пересел на eMOSFET MMBF170. Захотел от резисторов избавиться. Избавился. Но плату сделал неудобной для пайки таких мелких компонент.
Показания с пера стали намного лучше. Особых скачков или каких-то страшных нелинейностей при переходе с одной антенны на другую не заметил. "Дрожания", естественно, никуда не делись, но "мягкость" определения координаты значительно улучшилась. ... Но это всё, может, из-за того, что снимается маловатое напряжение ~100 мВ. Надо увеличивать ток на антеннах. Сейчас стоит 20 Ом для 5 В и ток получается (почему-то) 140 мА (китайский мультиметр?).

В общем ближайшие планы:
1) 20 МГц клок на микроконтроллере;
2) подать на антенны ток побольше.

А вот радиокот-"помощник" (кошка, на самом деле):
Изображение


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: Убийца IPho... Wacom (Intuos/Cintiq)
СообщениеДобавлено: Пн апр 05, 2021 14:37:23 
Родился

Зарегистрирован: Пт июн 24, 2016 16:35:19
Сообщений: 9
Рейтинг сообщения: 0
Спустя 5 лет разработки имеем следующее. Летом 2020-ого была сенсорная плата с X и Y антеннами, аналоговый входной интерфейс (AFE), состоящий из двух полосовых фильтров (band-pass filter) с усилением и в конце был пиковый детектор. Был простой стилус. У него был простой корпус, а кончиком была обычная кнопка. Пиковый детектор был подсоединён к Arduino Due, который проводил расчёты и был USB "мышкой", которая рапортовала абсолютные координаты хосту.

Изображение



Дальше было следующее. Был взят одноплатный компьютер OlinuXino LIME и LCD экран 10.1". LCD экран был налеплен на сенсорную плату, Arduino Due был подключен к OlinuXino по USB. Был взят U-Boot и доработан до, по сути, программы Paint. То есть просто включается OlinuXino, загружается U-Boot и можно тыкать и возить стилусом по экрану и оно будет показывать почеркушки. Одним словом - планшет-рисовалка.



Дальше было следующее. Был взят F1C200s (это ARM926EJ-S + 64 MB DDR + RGB LCD 24 bit + SD/MMC и всё это в виде одной микросхемы) и STM32F030C8 (замена Arduino Due). Всё было собрано вместе. Всё было перенесено в U-Boot от ARM926EJ-S. В него была портирована GUI библиотека LVGL, на экране появились кнопки управления и область для рисования.

Дальше было следующее. Произошёл переход на ядро Linux. Был собран buildroot, разработан драйвер /dev/event/ и написано приложение "Paint" на LVGL уже под Linux.

Дальше было следующее. Произошёл полный отказ от buildroot, осталось одно голое ядро Linux. Linux был пропатчен - после монтирования файловой системы происходит запуск не init процесса, а ядерного процесса, который представляет из себя конечную точку загрузки всего планшета. В нём включается LCD, отрисовывается UI и обрабатывается сам процесс отрисовки от стилуса, а все рисования сохраняются на SD карту. UI наполнился различными кнопками: создать новый лист, удалить лист, перелистнуть вперёд, перелистнуть назад, выбрать "ручку", выбрать "стёрку", выбрать цвет ручки, включить/отключить силу нажатия, выбрать размер "ручки" или "стёрки".

В какой-то момент был доработан стилус, засунут в более нормальный корпус с нормальным кончиком, была добавлена поддержка силы нажатия (при помощи FSR400) и доработка по компенсации угла наклона (при помощи второй катушки).



Дальше надо двигаться в сторону засовывания планшетной части в удобоваримый корпус.


Вернуться наверх
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 24


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y