Как сделать датчик света из компьютерной мыши
Оригинальными включателями света сегодня не удишь, однако представленный ниже – из оптической компьютерной мыши необычен и удобен в городской квартире по нескольким причинам:
– во-первых, миниатюрная мышь хорошо подходит в стенную нишу (выдолбленное место под штатный клавишный включатель);
– во-вторых, не требуется непосредственного контакта с включателем – достаточно провести пальцем (или иным предметом) на расстоянии 1,5 см от «красного глаза» подсветки;
– в третьих, устройство изначально обладает эффектом триггера. Один раз провел пальцем – свет загорелся, второй раз – выключился. Предусмотрен и индикатор реагирования – при проводе пальцем у «подсветки», она загорается в 3 раза ярче.
К оптической компьютерной мыши придется добавить простейший усилитель тока на транзисторе с исполнительным реле в коллекторной цепи с тем, чтобы сигналы от «мыши» управляли лампой освещения мощностью до 200 Вт (ограничены параметрами реле) – об этом ниже. Поскольку практически все оптические мыши построены по одной схеме и принципу работы, рассмотрим одну из них Defender Optical 1330.
Основное устройство позиционирования координат – микросброка с обозначением U2 А2051В0323, совмещенная с фотоприемником (в одном корпусе). С вывода 6 данной микросборки на светодиод красного цвета постоянного поступают импульсы с частотой около 1 кГц, поэтому даже когда оптическая мышь находится без движения на столе, видна красная, едва мерцающая «подсветка».
Однако значение ее «не только подсвечивать место, занимаемое мышью – для красоты». Светодиод – это передатчик, а приемником служит сама микросборка с встроенным в ее корпусе узлом. Когда отраженные от любой поверхности световые сигналы достигают фотоприемника, уровень напряжения на выводе 6 U2 падает до нулевого и светодиод загорается в полную силу.
Именно такую реакцию мы видим у мышки на компьютерном столе при попытке ее перемещения. Время горения светодиода в полную силу составляет 1,3 с (если нет более продолжительных воздействий на мышь). Одна из главных деталей оптической мыши (как ни странно) не электроника, а пластмассовая линза, изогнутая под специальным углом, без нее мышка значительно «слепнет».
Устанавливать в стенную нишу под штатный выключатель мышку нужно в собранном корпусе, который надежно фиксирует оптическую линзу со стороны основания (подложки) мышки.
Когда на фотоприемник поступает отраженный от препятствия (вашего пальца, ладони) сигнал, на выводах 15 и 16 микросборки U1 НТ82М398А (и соответственно на выводах 4 и 5 микросборки U2) изменяется уровень логического сигнала на противоположный. Причем это не инверсные выводы, а независимые друг от друга.
Изменение сигнала на них происходит в зависимости от вертикального или горизонтального перемещения мышки (перемещения перед ней препятствия).
Поэтому управляющий сигнал для исполнительного устройства можно взять с любого из этих выводов и подключить к исполнительному устройству, к точке А (рис. 3.54).
Рис. 3.54. Усилитель тока с исполнительным реле, управляющим нагрузкой в сети 220 В
Открывание транзистора и включение реле происходит при высоком логическом уровне в точке А.
Диод VD1 защищает обмотку реле от бросков обратного тока. Резистор R1 ограничивает ток в базе транзистора.
Реле может управлять не только лампой освещения, но и любой нагрузкой с токмо до 3 А. Источник питания стабилизированный с напряжением 5 В ±20 %.
Транзистор можно заменить на КТ603, КТ940, КТ972 с любым буквенным индексом. Исполнительное реле К1 можно заменить на РМК-11105, TRU-5VDC-SB-SL или аналогичное на напряжение срабатывания 4–5 В.
4-х-проводный кабель частично отпаивают от платы в месте соединения со штатным разъемом и перепаивают два провода (зеленый и белый к выводам 15 и 16 микросборки U1 со стороны элементов (не печатного монтажа), так как иначе, провода будут мешать установке платы в корпус мышки.
Внимание, важно!
Изначальная распайка разъема на плате мышки: 1 вывод – общий провод, 2 вывод – питание «+5 В», 3 и 4 – выходные импульсы.
Также, как и в рассмотренном выше (с механической мышкой) варианте эта последовательность импульсов имеет высокий уровень с незначительными отклонениями вниз; такие импульсы нельзя использовать без дополнительной раскодировки или устройства преобразователя.
Если схема и печатная плата у вашей мышки не соответствуют представленной на примере Defender Optical 1330, достаточно взять любой осциллограф или логический пробник (индицирующий хотя бы два основных состояния – высокое и низкое) и опытным путем найти на плате точки с управляющим сигналом.
Подойдетлюбая оптическая мышь для ПК, поэтому, нет разницы какой разъем находится в конце соединительного кабеля компьютерной мыши, его все равно придется снимать. Также можно применить и беспроводные мыши (с передачей сигнала по радиоканалу), в части позиционирования координат у них такой же принцип работы, как и у проводных.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Продолжение на ЛитРес
Источники света, установка осветительных приборов и опор
Источники света, установка осветительных приборов и опор Вопрос. Как могут устанавливаться осветительные приборы наружного освещения (светильники, прожекторы)?Ответ. Могут устанавливаться на специально предназначенных для наружного освещения опорах, опорах ВЛ
4.8.3. Обеспечение помехозащищенности аппаратурных средств компьютерной техники
4.8.3. Обеспечение помехозащищенности аппаратурных средств компьютерной техники Уменьшение помех в аппаратуре, собранной на интегральных микросхемахДля подавления помех, вызванных ударами молнии в силовые линии, переключениями реле, переходными процессами при пуске
Полет фоссета вокруг света
Полет фоссета вокруг света В марте 2005 года известный американский бизнесмен и путешественник Стив Фоссет, как известно, установил новый рекорд. Ранее он облетел земной шар в одиночку на воздушном шаре, потом проделал то же самое и на самолете за 67 часов и 2 минуты. Как ему
4.4. Курсор мыши
4.4. Курсор мыши Со времен Windows XP, прошло много времени и теперь, для того, чтобы сменить курсор в системе, не нужно устанавливать, каких-то там дополнительных программ. Всё делается намного проще.Найдите нужный вам курсор в интернете и скачайте его файлы, к себе
Устройство нечеткой логики – система слежения за направлением источника света
Устройство нечеткой логики – система слежения за направлением источника света Сейчас мы приступим к изготовлению устройства – системы слежения за направлением источника света, использующего принцип нечеткой логики. Система отслеживает направление на источник света,
Список деталей для системы слежения за направлением источника света и демонстрационного нейрона
Список деталей для системы слежения за направлением источника света и демонстрационного нейрона • (2) CdS фотоэлемент• (1) датчик изгиба (номинальное сопротивление 10 кОм)• (2) конденсатор 0,22 мкФ• (1) конденсатор 0,01 мкФ• (4) транзистор NPN TIP 120 Darlington• (2) резистор 10 кОм• (б)
Усталость света
Усталость света Загадочное «красное смещение» света, приходящего к нам от далеких галактик, обычно объясняется тем, что эти галактики удаляются от нас с огромной скоростью. Дедала, однако, больше привлекает гипотеза «усталости света», согласно которой свет по мере
§ 1.12 Интерференция, дифракция, отражение и преломление света
§ 1.12 Интерференция, дифракция, отражение и преломление света Новая теория хорошо описывает электромагнитные волны. Гипотетические частицы, периодично распределяясь в пространстве и времени, вызывают колебания электронов. Сложение их воздействий путём интерференции
§ 1.14 Энергия поля и давление света
§ 1.14 Энергия поля и давление света Давление, оказываемое светом на зеркало даже в вакууме, противоречит, например, принципу равенства действия и противодействия, когда он применяется только к веществу. Поэтому мы вынуждены будем "овеществить" лучистую энергию, чтобы
§ 4.2 Существуют ли фотоны — кванты света?
§ 4.2 Существуют ли фотоны — кванты света? Если пиво всегда продают в бутылках, содержащих пинту, отсюда вовсе не следует, что пиво состоит из неделимых частей, равных пинте. А. Эйнштейн о различии фотонной и планковской гипотезы [73, с. 147] Вопрос о природе волновых свойств
Глава 36 Расчет скорости света
Глава 36 Расчет скорости света Итак, полагая, что натуральное строение пространства и времени дискретное, мы получаем вывод о том, что скорость света должна выражаться целым числом.Докажем это расчетами.Вернемся к формуле расчета комптоновской длины волны материи де
Эталон силы света
Эталон силы света Свет — это электромагнитное излучение в диапазоне непосредственного восприятия человеком. Поэтому в технике и, соответственно, метрологии, ему уделяется большее внимание. Световых единиц, как известно, четыре — световой поток, сила света, светимость и
Предлагаемая схема фотореле, автоматически включающая освещение при наступлении темноты или, напротив, при рассвете, не содержит дефицитных деталей, а фотодатчик (обычно с его поиском у радиолюбителей и возникают проблемы) использован из старой компьютерной мышки.
Схема прибора достаточно проста и не требует особых пояснений. При освещении фотодатчика ФД1 транзисторы VT1, VT2 открываются, реле К1 срабатывает, включая или отключая нагрузку своими переключающими контактами (1,2 включают, 2,3 выключают). Резистором R1 устанавливается порог срабатывания схемы, светодиод HL1 служит для визуального контроля состояния реле.
Поскольку в качестве силового транзистора использован маломощный транзистор КТ3107, электромагнитное реле должно быть маломощным. К примеру, РЭС-55. Напряжение питания можно изменять в пределах от 9 до 18 В в зависимости от напряжения срабатывания выбранного реле.
Вместо указанных на схеме можно использовать транзисторы КТ315 и КТ361 (VT1 и VT2 соответственно) с любой буквой (лучше «Б»). Диод – любой выпрямительный кремниевый. Он защищает транзистор VT2 от напряжения самоиндукции обмотки реле при переключении. На месте HL1 может работать любой индикаторный светодиод (к примеру, от китайской игрушки).
Фототранзистор, как было сказано выше, взят из неисправной «мышки» (на фото в черном пластиковом защитном чехле). Таких микросборок, имеющих в своем составе каждая по два фототранзистора, в мыши тоже два, нам понадобится один. А точнее, половина.
Схема такой микросборки предельно проста и выглядит следующим образом.
Использовать можно любой из фототранзисторов – они совершенно идентичны. Для увеличения чувствительности схемы вы можете их даже запарралелить, соединив выводы 1 и 3.
В обычной механической, компьютерной мышки есть два оптических датчика, которые можно использовать для своих нужд. Такие датчики применяются для определения положения предметов, например: закрыта ли дверь, или сколько раз провернулся вал. Самый оптимальный способ, это использовать уже готовую платку и микросхемку, особенно если в системе предполагается использовать микроконтроллер, они обычно уже имеют входы поддержки интерфейса RS-232. Если же такой возможности нет, можно использовать схему на рисунке.
Датчик разделен на две части передающая (VD1) и принимающая (VD2). Передающая это светодиод работающий в инфракрасном диапазоне, а принимающая это два фотодиода в одном корпусе. Понятно, что два - для того чтобы можно было определить в какую сторону крутится колосеко мышки.
R1 - задает ток для светодиода. R2 служит для преобразования тока фотоприемника в напряжение (не использованная ножка VD2 это выход второго фотоприемника). Напряжение на этом сопротивлении меняется от 1.5В (нет света) до 3.4В (есть свет). Нижний предел в 1.5В слишком велик для переключения цифровой TTL схемы, в которой порог переключения составляет 0.8В. Поэтому используется операционный усилитель DA1 в режиме компаратора. Пороговое напряжение для него задает резистивный делитель R3, R4 которое составляет 2.5В. Можно считать, что с выхода DA1 идет уже цифровой сигнал.
Для уменьшения случайных наводок и ложных срабатывания, можно ввести гистерезис в уровни переключения DA1. Для этого нужно включить условно показанные резисторы R6, R7 (R6 в разрыв между R2 и DA1). Чем ближе номинал R6 к R7 тем шире будет петля гестерезиса или тем дальше друг от друга будут уровни переключения из "0" в "1" и из "1" в"0". Так при приведенных номиналах уровень переключения из "0" в "1" 2.8В, а из "1" в "0" 2.1В.
Далее для примера изображена простенькая схемка индикации из инвектора DD1 и светодиода. Когда между VD1 и VD2 будет находится предмет мешающий прохождению света, будет гореть светодиод VD3.
Необходимо учитывать возможность внешних, мешающих, воздействий. Датчик также хорошо принимает излучение, как на стороне передатчика так и с противоположной. Когда я испытывал схему, она реагировала на настольную лампу. Поэтому датчик нужно помещать в какой ни будь корпус, защищающий его от внешнего света.
Рис. 3.19. Вид оптической мыши со снятой крышкой корпуса
Рис 3 20. Печатная плата оптической мыши Defender Optical 1330 со стороны оптической линзы
На рис. 3.20 показана печатная плата оптической мыши Defender Optical 1330 со стороны оптической линзы.
Устанавливать в стенную нишу под штатный выключатель мышку нужно в собранном корпусе, который надежно фиксирует оптическую линзу со стороны основания (подложки) мышки. Когда на фотоприемник поступает отраженный от препятствия (вашего пальца, ладони) сигнал, на выводах 15 и 16 микросборки U1 НТ82М398А (и соответственно на выводах 4 и 5 микросборки U2) изменяется уровень логического сигнала на противоположный. Причем это не инверсные выводы, а независимые друг от друга. Изменение сигнала на них происходит в зависимости от вертикального или горизонтального перемещения мышки (перемещения перед ней препятствия). Поэтому управляющий сигнал для исполнительного устройства можно взять с любого из этих выводов и подключить к исполнительному устройству, к точке А (рис. 3.21).
Открывание транзистора и включение реле происходит при высоком логическом уровне в точке А.
Четырехпроводный кабель частично отпаивают от платы в месте соединения со штатным разъемом и перепаивают два провода (зеленый и белый) к выводам 15 и 16 микросборки U1 со стороны элементов (непечатного монтажа), так сак иначе провода будут метать установке платы в корпус мышки.
Рис 3 21 Усилитель тока с исполнительным реле, управляющим нагрузкой в сети 220 В
Вскрыв корпус «мьішки», получаем доступ к печатной плате и механизму позиционирования координат (см. рис. 3.22).
Шарик, нодпружиненный с двух сторон, соприкасается с пластмассовыми приводами, на конце которых сделаны шестерни. Шестерни вращаются между приемником и передатчиком ИК-сигналов.
Читайте также: