Fyrkantsvåg till logisk etta (varierande pulsbredd)

[Mertzi]

Hej hej!
Jag skulle behöva konvertera en frekvens (antar att det är 50hz?) till en logisk etta. Det är en ganska brusig signal från ett par 2n3906 PNP transistorer i darlington konfiguration, där det sitter en antenn på den första transistorns bas. Har matat in signalen i en 40106B inverter med schmitt trigger och får ut en fyrkantsvåg med varierande pulsbredd. Tanken är att då man närmar sig antennen med handen så ska någonting slås på med en logisk etta i andra änden, troligen till en multiplexer eller dylikt. Fyrkantavågen från invertern behöver därför konverteras till en "ren etta". Vore mycket tacksam för tips på hur jag kan göra det. Viktigt är att det ettan består utan brus även om pulsbredden förändras.
Vore super om någon har ett tips på hur jag kan göra!

[Icecap]

Menar du att när signalen kommer ska du ha en stadig '1'?
Eller att när pulsbredden är över ett visst nivå ska signalen bli '1'?

Vilken fördröjning får det vara?

[sodjan]

Vad är det förändras då handen närmar sig antennen? Är det då du får
en signal ut från 40106B invertern? Eller finns signalen där hela tiden men
den ändras på något sätt då handel närmar sig? I så fall, ändras hur då?

[Mertzi]

Lyckats lösa det nu med ett lågpassfilter mellan elektroskop-kretsen och invertern. Osäker på om kretsen fungerar när man inte är i närheten av väggström, eftersom det kanske är den som induceras i kroppen och gör att jag får utslag? Än så länge bara prövat denna inomhus men den beter sig ganska instabilt och annolunda om jag försöker köra den med 9v batteri istället för transformator. Med transformatorn inkopplad verkar den funka bra och stabilt. Jag tillför ingen signal själv som förändras av kroppens närvaro... Vad tror ni det är som händer egentligen, kommer den funka utan närhet till väggströmmen?

Såhär ser det ut, gick lite fort när jag ritade upp det men tror det ska stämma:

[svanted]

det du får in med antennen är nätbrummet som finns i närheten av elkablar.
ju närmare en AC ledning desto kraftigare brum,
möjligen kan det påverkas av att man rör sig i närheten av antennen.
och det kan även bli så att det minskar då man närmar sig iom att det kan bli en
avskärmande funktion, alltså en motsatt effekt.

vad är det du vill åstadkomma?
en "människodetektor"?
i så fall skulle detekteringen kunna bestämmas av en flank, så att även minskade brum kan ses om närvaro.

den kommer ju att fungera dåligt i frånvaro av elkablar.

för att svara på din fråga..
du kan detektera brummet genom att likrikta signalen och ladda en kondensator, som även måste laddas ur mha ett motstånd,
storleken på motståndet kan varieras för att justera känsligheten.

[Mertzi]

Antar att det jag har nu egentligen duger för det jag gör nu, speciellt om man kan få den att svara även på avskärmning.

Borde inte kroppen ha elektriska/magnetiska egenskaper som går att detektera på något kort avstånd även om man inte är i närheten av strömdragningar? Är dem på tok för svaga för att detektera med något hemma-knåpat tro, eller går det? Typ EEG eller EKG, vet inte alls hur det funkar..

Det jag är ute efter är att ha en helt och hållet gömd switch med snabb respons som slår på en ström då man närmar sig men helst inte vidrör den. Det är dock helt okej om avståndet är hyfsat kort, säg någonstans mellan 2-10cm något. Möjligt eller inte?

[sodjan]

Du är så klart inte den första som bygger detta.
Om man googlar på "diy human proximity detectors"
så får man en hel del underlag för olika lösningar.

[Icecap]

Mertzi: det är helt klart möjligt att bygga en närhetssensor! Men för att den ska fungera i alla lägen blir den en del mer komplicerat än detta du visar fram.

I grova drag bygger man en kondensator där de ledande skivor är 180° på varandra. På den ena skiva skickas det en AC och på den andra skivan tas samma AC emot. När något ledande kommer nära ökar kapacitansen och signalen som tas emot ökar.

[Mertzi]

Sodjan - Jag har letat en hel del men inte hittat särskillt mycket som stämmer med det jag beskrev, oftast är det med IR eller CapSense för Arduino som är lite slö och oberäkerlig, var usugen på att klara mig utan microkontroller för den här gången. Det närmaste jag hittat är kretsen ovan som jag fått från det här youtube-klippet: https://www.youtube.com/watch?v=iD6FW8MRUXk. Har också kikat lite på thereminer, men det har verkat vara överkurs för mig i det här sammanhanget...

Icecap - Tack för tipset! Är 180 grader den enda orienteringen som borde fungera (tex. ligger bredvid varann på ett bord?)? Tror du det skulle det räcka med att sätta utgången på en 12v oscillator, typ en 555 på den ena plattan eller behöver det vara större mängder ström/spänning som passerar över den? Har du något tips om vad jag ska söka vidare på, kallas det något speciellt?

[Icecap]

Det finns många sätt att göra allt på men det du beskriver är en väg av många.

Lite teori/förklaring

Sökorden jag använde var: capacitive proximity sensor

Båda PIC och Atmel har µC med kapacitiv avkänning inbyggt, just för touch-sensorer.

Ett princip jag har läst skulle vara mer stabilt är att man har en "död" (nollad) ring och sensorplattan i mitten. På sensorplattan injekterar man ett signal via ett rimligt stort motstånd och när man/något kommer nära "sugs" signalen bort och dämpas vilket såklart kan detekteras.

Själva sensorytans storlek och form beror på teknik, känslighet och avstånd.

[Mertzi]

Hej igen,
Jag bestämde mig för att "närhetsdetektorn" får duga som den är för nu, får utveckla det vidare vid ett lite senare tillfälle.

Jag får nu ut tre stycken stabila låga/höga signaler beroende på vilken av de tre antennerna jag är i närheten av. Dem tre signalerna skickar jag in i en multiplexer (4051B) för att välja mellan 8 olika kanaler. Det jag vill åstadkomma med allt detta är att driva en oscillator-krets som jag har, och kunna ändra frekvensen beroende på vilken kanal som är hög (vilka resistorer den får ström igenom). Utgångarna från multiplexern verkar fungera felfritt, men nu har jag istället stött på problem med hur jag kan driva RC oscillatorn med de olika signalerna - se bild för en beskrivning av oscillatorn och vad jag försöker uppnå:



Problemet jag har är att då R3 och R5 är hög, så påverkas frekvensen av R4 och R6. Detta är inte ett så stort problem med två motstånd men gör det svårare att ställa in frekvensen noggrannt. Med tre eller fler kanaler inkopplade genom motstånd tycks oscillationen upphöra helt. Jag skulle på något vis behöva isolera de motstånd som inte används för respektive kanel när den tillhörande kanalen är låg.

Jag har prövat att placera en transistor (2n3904 och BS170) mellan motstånden och resten av oscillatorkretsen men den är då helt tyst, antar att dioden i transistorn förhindrar oscillationen? Jag har försökt lösa det genom att använda en bilaterial switch (4066) för vardera enskilt motstånd men får då problem med distortation av ljudet, tror kanske att det är något slags jordningsproblem med dem kanaler i switchen som är låga? Jag satte in ett litet motstånd mellan jord och kontrollpinnarna i switchen, det förändrade ljudet men det är fortfarande inte samma ton som om jag kopplar motstånden direkt mot oscillatorkretsen... Tycker det känns som om det borde gå att lösa med 4066 switchen och förstår inte varför den påverkar oscillationen/frekvensen?

Behöver verkligen hjälp med att hitta en lösning, alla tips och fula knep är välkomna!