Игрушка
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Вс, 07/02/2016 - 21:49
Уважаемые друзья!
Нужна Ваша консультация, а впоследствии и помощь в создании проекта. Надеюсь, что Вы отзовётесь.
Есть идея сделать развивющую игрушку. Попытаюсь описать идею. Написал много (может много лишнего), но большая просьба набраться терпения, и дочитать до конца.
Представьте себе шахматную доску. Мы берём от неё 2 ряда. Т.е. физически имеем поле с размером 2 х 8 полей. Поля примерно по 5х5 см. Также имеется, как минимум, 64 фигурки. В каждой фигурке внутри содержится индивидуальный идентификатор, однозначно определяюючий фигурку. На каждом поле имеется приёмник кода идентификатора. Также имеется дисплей, на экране которого ребёнку предлагается положить, например, на поле A1 фигурку с изображением, например, круга. На поле A2, положить фигурку с квадратиком, и т.д. Задача ребёнка найти из кучи фигурок (64 штуки) нужную, и положить её на поле, на котором в данное время мигает RGB светодиод. Допустим синим цветом. Если ребёнок нашёл и положил правильную фигурку, то поле начинает мигать зелёным цветом (это видно через фигурку, так как она сделана из прозрачного оргстекла.) Если фигурка найдена и установлена в соответствующее поле неправильно, то поле мигает красным цветом. Та и другая ситуазия сопровождается соответствующими звуковыми фразами.
Изначально само опознавание фигурок мыслилось с помощью средств RFID или NFC меток. Их сегодня можно приобрести, примерно, за 10 рублей. Эту тему я обсуждал га форуме http://forum.amperka.ru/threads/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D1%84%D0%B8%D0%B3%D1%83%D1%80.6964/ Но идти поэтому пути невозможно, так для этого на каждом поле необходимо установить считыватель, который стоит порядка 1000 рублей. Т.е. цена получается заоблачная. Да и взаимное влияние из-за близкого расположения полей тоже не избежать. Также рассматривал вариант с применением меток IButton (в каждой фигурке "таблетка", а на поле считыватель ), но этот вариант, хоть и свободен от электромагнитного влияния, но всё-равно получается очень дорогим, когда это умножаешь на количество фигурок и полей. Также думал располагать в фигурке маленькие неодиномовые магниты, используя различные комбинации магнитов из 6 мест, а на каждом поле разместить по 6 герконов. Используя такой метод, можно закодировать 64 комбинации (2 в 6 степени = 64). Затем, сканируя состояние 6 герконов на каждом поле, определять какая фигурка установлена на каждом поле. Но этот этот метод после экспериментов, тоже пришлось отклонить, так как магниты, хоть и очень маленькие (2х2 мм), но поле у них очень сильное, и оно, к сожалению, также заставляет сработать соседние герконы. Вообщем, ввиду дороговизны, хотел уже забросить эту идею, т.к вполне определённо понимаю, что покупать игрушку за 10 и более тысяч рублей, никто не станет. Но недавно осенила следующая идея, которую надо экспериментально проверить, но в данный момент жду из Китая соответствующую схемотехнику. От специалистов, хотел бы услышать, работающая эта идея, или нет.
Суть в следующем. Размещаем в каждом поле 2 контакта, котрые являются нижней частью резистивного делителя напряжения. Верхний резистор делителя постоянный, а нижний резистор, это различные резисторы, вставленные в сами фигурки и оканчивающиеся двумя контактами. Делитель запитываем источником опорного напряжения - 4,096 вольта. Таким образом, подключая различные фигурки с различными номиналами резисторов, вы меняем напряжение на выходе делителя. Т.е. нужна линейка из 64 резисторов. Т.к. опорное напряжение стабильное, а применяемые резисторы высокоточные (1%) мы получим на выходе достаточно точное стабильное напряжение. При разных фигурках мы получим на выходе 64 различные номиналы напряжений. Если в памяти контроллера будут записаны коды этих 64 номиналов напряжений, то подав напряжение с выходов делителя на АЦП контроллера, и сравнив с записанными в памяти, контроллер может сделать вывод о том, какую фигурку установили на поле. Переключение и сканирование полей можно организовать с помощью восьмиканальных аналоговых мультиплексоров.
Примерно так будет выглядеть поле для размещения фигурок. На каждом поле 2 контакта и RGB-светодиод. Кладём на поле фигурку, тем самым подключаем к контактам резистор, затем опрашиваем поле, и решаем, та или нет фигурка размещена на поле.
Теоретически, эта идея должна работать. Но это надо проверять на практике, т.к. существует достаточно серьёзное сомнение в работоспособности идеи. Я в Excel сделал табличку, подсчитав напряжение на выходе делителя с различными номиналами резисторов. К сожалению, не знаю, как вставить сюда excel-файл, поэтому расчёты вставляю в виде картинки. Сам excel-файл на Яндекс-диске https://yadi.sk/i/exNXFA78oTRwF Маленько прокомментирую таблицу. Во втором столбце приведены номиналы резисторов стандартного ряда http://www.chipdip.ru/catalog/rezistory/?p.431=1&page=3 В верхнем плече делителя стоит резистор R! 20 кОм. В нижнем плече стоят резисторы R2 с различными номиналами от 1,0 кОм до 430,0 кОм. В третьем столбце показано выходное напряжение делителя с точностью до миливольт. Напряжения, в зависимости от номиналов резисторов, изменяются от 0,195 V до 3,914 V. В четвёртом столбце обозначена величина, которая больше всего вызывает сомнение в работоспособности моей идеи. Мы видим, что границы напряжений при различных номиналах резисторов могут отличаться от 16 mV до 107 mV. Мой вопрос заключается как раз в том, возможно ли средствами Arduino померить такую маленькую разницу (16 mV) напряжений, используя внешний опорный источник для АЦП-Arduino. C внутренним опорным источником 1,1 V по моему даже не надо пытаться. Или надо использовать какой-то внешний высокостабильный АЦП. Скорость обработки напряжения на АЦП высокая не нужна. Пусть хоть секунду подсчитывает напряжение, главное, чтобы это было сделано точно Затем сравнение с кодами напряжений, зашитых в контроллере, и соответствующий вывод, та или нет фигурка положена на поле.
Очень хотелось бы услышать Ваше мнение о работоспособности этой идеи. может у кого-то возникнут более красивые идеи для решения данной задачи. Главное, решение должно быть дешёвым. Очень жду Ваших ответов и советов. Если кто-то предложит варианты сотрудничества в решении данной задачи, то с удовольствием поработаем вместе.
возможно, но недостатка ровно три:
Спасибо за ответ. Хотел бы спросить, дорого - это сколько? Какими цифрами Вы оперируете?
Про актуальность - достаточно большое количество идей развитию этой игрушки.
Про сотни аналогичных - Вы не правы. Сотни - для планшетов, это правда. Но ничего подобного моей идеи нет. Во всяком случае - я этого не нашёл. Когда бы ребёнок мог физически взять фигурку, и что-то с ней сделать, а контроль за этим осуществляла бы электроника - ничего такого нет.
Также хотел бы всех попросить пока обсуждать техническую и финансовую (максимально дёшевое решение) сторону решения. Маркетинговую сторону я беру на себя.
Кстати, забыл вчера самифигурки отправить.
Делал RGB подстветку. Т.е, белые фигурки одним - чёрные другим, любым на выбор цветом. Любой, на выбор, яркостью. Датчики бесконтактные. Бюджетненько. Обращайтесь htpicc@gmail.com.
smsirkutsk, подкину вам бесплатную идею - используйте не один делитель, а два или четыре. Очень сильно упростите конструкцию. Можно наверное и больше, но нужно ли? Контактные площадки сделайте концентрическими, чтобы исбежать ориентированности фигурки.
А что даст увеличение количества делителей? Улучшение в плане схемотехники в коммутации полей для опроса? Тогда надо использовать несколько входов АЦП. Наверно, в части мультиплексоров для опроса полей выиграть можно. Меня больше волнует проблема в точности измерений и возможность точного распознавания фигурок.
А что касается контактов, то наоборот мне для воплощения всех идей нужно сохранение возможности учитывать ориентированность фигурок. Т.е. эти 2 контакта будут располагаться в одной из четвертей поля. Это позволит точно определить лежит ли фигурка на поле, а также правильно ли она установлена (ориентирована).
Меня больше волнует проблема в точности измерений и возможность точного распознавания фигурок.
Мне кажется, что именно точность и даст. Два делителя по 8 различных резисторов дадут 64 комбинации. К тому-же считыватели можно запараллелить, все-равно нужно будет учитывать комбинации.
Я бы на вашем месте волновался за стабильность контактов.
Не очень понял Ваш расчёт: "Два делителя по 8 различных резисторов дадут 64 комбинации." Это как? У меня 64 фигурки. В них разные номиналы резисторов. Что даст в этом плане 2 делителя?
Вопрос с контактами решён. Стабильней не придумаешь)))
8 резисторов (8 комбинаций) на один делитель, столько-же на второй. Всего будет 8*8 комбинаций, если учитывать оба делителя одновременно.
А как два делителя связать с одной фигуркой? Поясните поподробней, пожалуйста.
А как два делителя связать с одной фигуркой? Поясните поподробней, пожалуйста.
Делитель - это два резистора. Один из них находится в фигурке. Второй - на основной плате. Подключаем делитель к аналоговому входу микроконтроллера, чтобы узнать параметр резистора в фигурке. Это ваша схема. Вам нужно попытаться различить 64 номинала резисторов.
Я предлагаю поместить в фигурку 2 резистора, и подключится к двум входам микроконтроллера. Так будет достаточно различить 8 номиналов.
У меги 8 входов АЦП. По восемь резисторов на пин. Вот и весь ответ.
а вот опорного напряжения как раз и не надо. Всё должно запитываться от одного источника, тогда и плавать оно будет вместе, т.е. показания будут одни и теже даже при просадке напруги.
У меги 8 входов АЦП. По восемь резисторов на пин. Вот и весь ответ.
ответ на что?
та ни на что. если честно, я ваще идеи не понял. как определить фигурку то понятно, и то по бешенному колличству комбинаций, а вот как определить что фигурка в нужной ячейке, для меня загадка.
Честно, всё равно не понял. Т.е у меня было 64 фигурки с одним резистором внутри. Атеперь станет 64 фигурки но в каждой уже по два резистора?
Даётся задание положить на поле А1. И программа ожидает, когда на поле A1 положат фигурку(к контактам поля присоединится резистор). Если программа опознала, что положена правильная фигурка, то программа переходит к следующему полю. Если не правильная, то просит повторить попытку.
легче поставить цап (правда это удорожание) и перебором напруги с точностью до 99% узнать какой резистор подключен.
от 600 т.р.
Связь PCBADM на мэйл.ру или сюда
Честно, всё равно не понял. Т.е у меня было 64 фигурки с одним резистором внутри. Атеперь станет 64 фигурки но в каждой уже по два резистора?
Да.
Я просто сомневаюсь, что средствами ардуино вы точно распознаете 64 резистора. Даже наверняка - не распознаете.
почему? можно предварительно калибровать.
почему? можно предварительно калибровать.
можно просто проверить, пока не воткнулись в факт реализации - сделайте одну игрушку с переменным резистором вместо постоянного. проверяйте все 64 значения R*
можно и проверить. только не переменным, надо иметь набор именно постоянных. у ТС возможно он и есть. ставим цап, начинаем повышать напругу от 1 до 5В, пусть 10 шагов, сичтываем ацп и сохраняем. При проверке повторяем это действие и проверяем все десять шагов с сохранившимися, если больше, например 7-8 совпадает, то вероятность что это тот резистор всё таки не маленькая. Не, можно кончено и ацп внешнее взять, 12 бит, например, только это всё бабулесы.
надо иметь набор именно постоянных. у ТС возможно он и есть.
сомневаюсь, что ТС сможет нарыть полный комплект постоянных резисторов
Весь этот набор резисторов есть в Чип и Дип
Что такое 600 000 рублей?
Весь этот набор резисторов есть в Чип и Дип
Ну попробуйте. Может сейчас есть какие нибудь высокоточные резисторы, на которые не влияют внешние факторы. Но учитывая, что первое плечо делителя у вас постоянное - сомневаюсь.
Весь этот набор резисторов есть в Чип и Дип
ок. есть набор резисторов с точностью +-100/64=1,6%
кстати внатуре, легче поставить в верхнее плечо те же 64 резистора и переключать.
кстати внатуре, легче поставить в верхнее плечо те же 64 резистора и переключать.
легче поставить подстроечный резистор на все фигурки.
Идея для тестирования неплохая. Можно воспользоваться.
можно и проверить. только не переменным, надо иметь набор именно постоянных. у ТС возможно он и есть. ставим цап, начинаем повышать напругу от 1 до 5В, пусть 10 шагов, сичтываем ацп и сохраняем. При проверке повторяем это действие и проверяем все десять шагов с сохранившимися, если больше, например 7-8 совпадает, то вероятность что это тот резистор всё таки не маленькая. Не, можно кончено и ацп внешнее взять, 12 бит, например, только это всё бабулесы.
Идея для тестирования неплохая. Можно воспользоваться.
Идея для тестирования неплохая. Можно воспользоваться.
Да на здоровье, пользуйтесь. Только имейте ввиду, чем ниже напруга, тем одинаковые будут показания с соседними резюками. Реальная картина только в пределах 3-5 вольт. Лучше, как выяснилось, поставить 64 резюка в верхнее плечо и мультиплессором переключать (так и работают Омметры), тогда надо будет ловить напругу 2.5В +- 10%. Т.е. гаранития 100%.
Идея для тестирования неплохая. Можно воспользоваться.
Да на здоровье, пользуйтесь. Только имейте ввиду, чем ниже напруга, тем одинаковые будут показания с соседними резюками. Реальная картина только в пределах 3-5 вольт. Лучше, как выяснилось, поставить 64 резюка в верхнее плечо и мультиплессором переключать (так и работают Омметры), тогда надо будет ловить напругу 2.5В +- 10%. Т.е. гаранития 100%.
Не понял, что даст устанока 64 резисторов в верхнее плечо делителя? У меня же резисторы разных номиналов будут в фигурках. Не могли бы набросать схематически Ваше предложение?
как что даст, 100% вероятность определения. в верхнее плечо ставятся резисторы тех же номиналов и всё, ловить надо 2.5В +/- хоть 30%. Только это 10 корпусов в SO16 + ардуина.
Ребят, мне нужно под фундамент изъять примерно кубов 20. Кто хочет?
как что даст, 100% вероятность определения. в верхнее плечо ставятся резисторы тех же номиналов и всё, ловить надо 2.5В +/- хоть 30%. Только это 10 корпусов в SO16 + ардуина.
Каких тех же номиналов? У меня же на каждое поле ставится совершенно случайный из 64 резисторов. Можете, хоть примерно схемку набросать. Я понимаю, что у вас в голове всё ясно и понятно. У меня, к сожалению, нет. Не пойму, что вы предлагаете.
случайный, но с известным номиналом. вот такой-же включаете в верхнее плечо, т.е. перебором всех 64-х, и где напряжение разделиться ровно на два, то это нужный вам резистор.
Если я правильно понял, то вам надо такое? Вот наводочка вам. Дальше кумекайте сами.
Если я правильно понял, то вам надо такое? Вот наводочка вам. Дальше кумекайте сами.
Можно Вам как-то в личку написать? Не могу найти на форуме, как это сделать.
прочитал только первый пост.
для детей какого возраста это предназначено? ребенок перекладывающий такие фигурки один не играет, а находится под наблюдением взрослых. даже со взрослыми ее хватает на 5 из 10 фигурок(расставить по местам треугольники, круги, овалы). думаю не будет восстребована.
Ребят, мне нужно под фундамент изъять примерно кубов 20. Кто хочет?
приму до 500 кубов. самоввоз. покажу куда сваливать.
прочитал только первый пост.
для детей какого возраста это предназначено? ребенок перекладывающий такие фигурки один не играет, а находится под наблюдением взрослых. даже со взрослыми ее хватает на 5 из 10 фигурок(расставить по местам треугольники, круги, овалы). думаю не будет восстребована.
Эта игрушка на вырост. Есть очень много тем, где её можно применить. Маркетинговая сторона вопроса мною изучена. Хотел бы получить техническую консультацию и советы.
видеокамера+библиотека openCV распознование цветов и образов, естественно не надуне, на компе. без резисторов. добавьте вывод реечи.
ЗЫ может и искуственный интелект сообразите, чтоб не он ребенка обучал, а ребенок его. гугловцы вроде могут уже.
видеокамера+библиотека openCV распознование цветов и образов, естественно не надуне, на компе. без резисторов. добавьте вывод реечи.
ЗЫ может и искуственный интелект сообразите, чтоб не он ребенка обучал, а ребенок его. гугловцы вроде могут уже.
Можно конечно и об искусственном интелекте говорить, но задача намного приземлённее))). Уложиться надо в пару тысяч по электронике. А лучше и подешевле.
Для идентификации фигурок используй RFID метки и один считыватель, а для полей используй герконы .
Для идентификации фигурок используй RFID метки и один считыватель, а для полей используй герконы .
Я думал об этом варианте. Но это будет не совсем удобно. Надо будет каждую фигурку вначале поставить на какое-то поле для опознавания, а затем уже, в случае решения, что это та фигурка, ставить её на нужное поле.
Я могу чего-то не понимать, но мб эффективнее будет вместо резистора в фигуре ставить конденсатор. Определить, что он заряжен, может тупой компаратор, а микросекунды вроде считать проще чем деления АЦП возле самого нуля. Способ __Alexander проще, единственное только мне непонятно - 10 корпусов so16 чего? Мб я считаю мультиплексоры чем-то аналоговым и старинным, как К554СА3, понятия не имею как работает - больно мешает моя привычка ко всяким счётчикам и триггерам. __Alexander, просветите.
А можно поподробнее? Основная проблема делителей, для моего случая, это очень маленькая дельта между напряжениями в различных фигурках, при использовании стандартного ряда резисторов. Что даст дополнительное число делителей? Увеличение числа контактов? Это усложнит конструктивное исполнение устройства. Концентрические контакты - идея неплохая, только, что дешёвое можно использовать для воплощения Вашей идеи? Заранее благодарен за ответ.
Александр, может всё-таки дадите какую-то связь? Очень нужно пообщаться.
Уже писали же, что использование 2 резисторов позволить использовать всего 8 номиналов и дельта резко увеличится. Концентрические контакты легко получить с помощью обычной технологии изготовления печатных плат, сделав после этого какое либо защитное покрытие.
Но это все лирика. Непонятна до сих пор востребованность данного устройства. Потому что затраты на разработку+ затраты на изготовление + материалы + рентабельность сделают эту вещь не совсем дешевой. Даже цена 2000 руб. уже не позволит конкурировать против дешевых планшетов с набором подобных игр. Поэтому нужно закладывать отпускную цену < 1000.