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Author Topic: Klopfschalter  (Read 872 times)
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Hallo,

ich bastele gerade an einer Lichtsteuerung für einen Wandschrank mit Glasschiebetür. Das funktioniert auch wunderbar und tut was es soll:

Schiebetür auf - Licht an
Schiebetür zu - 10 Sekunden warten, Licht aus

Dazu noch ein wenig Logik um zu verhindern, dass das Relais zu oft schaltet, wenn die Sensorwerte mal Müll produzieren (z.B. wg. Staub oder ähnlichem).

Nun habe ich mir diesen Sketch angesehen:
http://www.arduino.cc/en/Tutorial/KnockSensor
und diesen hier:
http://www.instructables.com/id/Secret-Knock-Detecting-Door-Lock/

Meine Idee:
3 mal Klopfen überschreibt den aktuellen Status und schaltet das Licht ein /aus.
Das ist gut, wenn ich wir die indirekte Beleuchtung durch das Milchglas mal haben wollen.

Das klappt auch ganz toll, aber ich würde gerne nicht auf das Element sondern auf den Holzschrank "irgendwo" klopfen können. Dann wäre auch alles wirklich unsichtbar. Nur leider reicht die Empfindlichkeit gar nicht aus, um das zu detektieren. - Ich mag nicht mit dem Hammer gegen das Holz schlagen, um zu schalten, was aber tatsächlich funktioniert*G*.

Kann ich das Piezo-Teil empfindlicher machen oder sollte ich gar etwas völlig anderes verwenden?
Ein Mikrofon könnte auch eine Idee sein, aber erst ein mal möchte ich das mit den Teilen, die ich hier habe versuchen.

Liebe Grüße

Sebastian
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Wo und wie hast du denn den Piezo befestigt? Eine Skizze oder ein Fot wären ganz gut. Ich könnte mir gut vorstellen, dass man den Piezo einfach direkt unter der "Klopffläche" anordnen könnte. Nach meiner Erfahrung sind die Piezos schon reichlich empfindlich - habe gerade am Wochenende als Spaßprojekt einen Piezo als Tonabnehmer für eine E-Ukulele genutzt. smiley-wink
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Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

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....aber ich würde gerne nicht auf das Element sondern auf den Holzschrank "irgendwo" klopfen können. Dann wäre auch alles wirklich unsichtbar. Nur leider reicht die Empfindlichkeit gar nicht aus, um das zu detektieren. - Ich mag nicht mit dem Hammer gegen das Holz schlagen, um zu schalten, was aber tatsächlich funktioniert*G*.
Kann ich das Piezo-Teil empfindlicher machen oder sollte ich gar etwas völlig anderes verwenden?

(ungetestet): Ein Körperschallmikrofon könnte funktionieren
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nicht auf das Element sondern auf den Holzschrank "irgendwo" klopfen können.
Wenn du das Piezo element fest an den Schrankkorpus montierst, so dass dieses den Körperschall aufnehmen kann, dann sollte das funktionieren.

Aber Vorsicht: Es könnte dann so empfindlich werden, dass das Licht angeht, wenn beim Nachbarn jemand die Tür zuknallt!  smiley

Gunther
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Grüße
Gunther

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Man sollte auch Gewitter beachten, die erzeugen meistens eine Druckwelle die auch die Sensoren auslösen wird
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Ich würde es so implementieren, dass man dreimal in ungefähr gleichem Abstand klopfen muss. Dann sollten schlagende Türen oder Gewitter keine Fehlschaltungen verursachen. Wobei die Klopfgeschwindigkeit egal bzw. sehr variabel sein sollte.
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_______
Manfred

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Hallo,

vielen Dank.

Die Programmlogik ist so gebastelt, dass 3 mal innerhalb von 2 Sekunden geklopft werden muss und zwischen den "Ausschlägen" auf dem Analog-Port jeweils mindestens 300ms liegen müssen.
Das sollte Fehlinterpretationen ganz gut ausschließen.

Ich habe das Piezo-Element im Moment mit dem guten Panzertape befestigt. Das Element ist in seinem Plastikgehäuse (sieht genau so aus wie in dem Sketch). Kann ich an dem 1 MegaOhm-Widerstand etwas drehen? z.B. kleinerer Widerstand oder kann ich damit etwas beschädigen?
Ich denke, dass ich das Gehäuse vielleicht doch ein mal auseinanderbrechen sollte und die Elemente direkt aufklebe. Das versuche ich Morgen erst ein mal und berichte hier dann.
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Ich habe mich im Rahmen meiner Bachelorarbeit (Zu einem anderem Thema) mit Piezo Elementen beschäftigt.

Die meisten erzeugen eine Spannungsspitze bei Vollausschlag zwischen +-70V oder mehr. Diese kann natürlich für den Microcontrollereingang gefährlich werden. Leichte Vibrationen erzeugen meistens nur Änderungen im mV Bereich. Dieser Bereich ist mit dem Analog Digital Wandler im Arduino zwar zu erfassen, aber mit 10 Bit Auflösung nicht unbedingt sehr genau.

Man könnte die Auswertung so vornehmen, das man mit Hilfe eines Impedanzwandlers (Operationsverstärker ohne Verstärkung) das Signal Verstärkt, (bezüglich der Signal stärke) ohne die Form zu verändern und anschließen mit einem Addier die Spannung auf 2,5V anhebt und das Signal um Faktor 5 verstärkt.
Am Eingang vor dem Impedanzwandler, sollte man eine Begrenzung (z.B. mit Z-Dioden) der Spannung auf +-2,5V vornehmen, so dass der Eingang des Operationsverstärkers keine Überspannung abbekommt.
Am Ausgang vom Addierer würde das Signal des Piezos zwischen 0 V und 5 V schwanken wobei 2,5 V  der Ruhelage entsprechen würden.

Der Vorteil an der Verstärkung des Signals liegt an der besseren Auswertbarkeit.
Wenn du nun eine Genaue Auswertung der Signalform vornehmen wolltest um z.B. herauszufinden mit welchem Gegenstand geklopft worden ist, dann müsstest du bei der Spannungsbegrenzung am Eingang darauf achten, dass das Signal nicht verzerrt wird  ;-).


[off-topic]
Wenn man nun mal kurz vom Thema abschweift und weiter über Klopfsensoren nachdenkt, kann man mit zwei Sensoren auf einer Stange die in einem festen bekannten Abstand angebracht sind, ermitteln wo man auf die Stange geklopft hat und aus welchem Material der Gegenstand bestand mit dem man geklopft hat.
Wenn man nun noch ein bisschen weiter denkt, kann man auch die Position an der geklopft wurde auf einer Fläche ermittel. Die Fläche muss nur aus einem Material bestehen das gleichmäßig aufgebaut ist. (Metallplatte, Holzplatte ohne Astlöcher und Störungen, Sperrholzplatten) ;-)
« Last Edit: March 06, 2013, 08:07:43 am by Jomelo » Logged

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Okay, jetzt bin ich beeindruckt!

Allerdings übersteigt die Kombination aus Operationsverstärker, Dioden und Co. meine Kenntnisse der elektronischen Wert bei weitem.

Puh... Mal überlegen, wie ich da nun weitermachen kann.
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