Конференция "Пир ПК"

Народ, а почему все-таки не использовать акселерометр для каждой клавиши? Его крохотную платку укрепить маленьким шурупом диаметром 2мм на тыльной стороне клавиши и на клею. Акселерометр взять аналоговый, т.е. от него помимо одной оси выхода пойдет в схему еще 2 провода питания. МК выбрать с АЦП, поддерживающим аппаратное сканирование каналов с загрузкой результата измерения в память по DMA. Пока проц будет занят обработкой предыдущего скана ему уже будет готов следующий. Применить индивидуальные МК на каждую октаву клавиш или на две.

Исходя из личного опыта очень не люблю что-то устанавливать на движущиеся части, из-за ненадёжности каналов обмена информацией.
Кстати, не имел дела с аналоговыми акселерометрами. Их сейчас выпускают?

Да, выпускают. Сам имел дело с Kionix KXTC9. И этот далеко не единственный. Среди производителей Bosch, Analog Devices, ST, ...

Ser60 писал(а):Сам имел дело с Kionix KXTC9

Блин! Еле даташит нашёл на каком-то "левом" сайте, а не на Kionix'е.
Так он только до 2g.
А интересный вопрос: сколько нужно, для клавиатуры?
P.S.: А по цене он как тот же бошевский BMA280, и корпус, кстати, почти такой же.
И, если все три оси использовать, то и линий связи почти столько же. С одной, конечно, экономия, но опять же, встаёт вопрос фильтрации помех (т.е. нагрузка на МК).

Для клавишы одной оси достаточно. Я почитал немного о кинематике игры
http://iwk.mdw.ac.at/goebl/pianomocap.html
Похоже, достаточно будет акселерометра с пределом 8g. Палец музыканта двигается быстрее, однако.

Ser60 писал(а):Для клавишы одной оси достаточно

Это понятно.

Ser60 писал(а):почитал немного о кинематике игры

Интересная статейка.

Ser60 писал(а):Похоже, достаточно будет акселерометра с пределом 8g

Я правильно понял, что надо смотреть позицию KB?

Позиция FK соответствует моменту касания пальцем клавиши, а KB моменту остановки клавиши ограничителем клавиатуры. Я-бы смотрел на то, что творится между этими пиками, т.к. это соответствует движению клавишы вниз вместе с пальцем.

Насчет нагрузки на проц, АЦП в некоторых МК (например MSP430) сам усредняет программируемое число выборок с серии входов (repeat sequence conversion mode).

Ser60 писал(а):что творится между этими пиками, т.к. это соответствует движению клавишы вниз вместе с пальцем.

Ну, насколько я понимаю данный процесс, интересует именно последняя точка, ибо именно в этот момент происходит удар молоточка по струнам.

Ser60 писал(а):сам усредняет программируемое число выборок с серии

Так тут не усреднять нужно, а какой-то логический алгоритм.
Типа: если в серии хоть одна выборка менее порога, то срабатывание ложное (помеха).

Я не специалист в музыкальных инструментах, Вам виднее. Обрабатывая данные между FK и КВ можно получить представление о резкости нажатия на клавишу. То-же, наверное, можно и косвенно определить по максимуму ускорения на пике КВ. Вы правы - нужен логический алгоритм обработки, но прежде чем анализировать данные алгоритмом, я-бы применил oversampling и усреднил данные АЦП, чтобы по возможности минимизировать погрешность измерения, обусловленную шумом сотрясения клавиатуры, возникающего при нажатии других клавиш. Вот здесь автоматический АЦП сильно поможет процессору.

Посмотрите на аналоговые акселерометры FXLN83xxQ от Freescale. Те, что с суффиксом 2Q имеют предел до +/-16g. Я через 3 недели поеду на Freescale Forum в Austin/TX (https://ftf.freescale.com/), где, в частности, записался на секцию сенсоров. Могу спросить у них про решения для клавиатуры. В прошлый раз они мне дали ценную наводку на статью по педометрии.

Ещё можно попробовать touch sensors вместо механических контактов под клавишами. У многих МК этот блок также снабжен автоматизацией, существенно уменьшающей нагрузку на проц. Кстати, в N6 журнала Elektor за этот год есть статья про клавиатуру MIDI. Но по-моему, там все примитивно(?) Там-же есть и статья про touch keypad.

Ser60 писал(а):Я не специалист в музыкальных инструментах, Вам виднее

Вы мне льстите.

Ser60 писал(а):Могу спросить у них про решения для клавиатуры

Было бы здорово.

Ser60 писал(а):Ещё можно попробовать touch sensors вместо механических контактов под клавишами

Так, а разве он на клавишу будет реагировать?
Вот тоже статья про сенсорное пианино.

Ser60 писал(а):в N6 журнала Elektor за этот год есть статья про клавиатуру MIDI

Что за журнал? Что за статья?

Dmitry Dubrovenko писал(а):Вот тоже статься про сенсорное пианино.

Да нет, я не такую порнографию в виду имел. Просто заметь механический контакт под клавишей сенсорным. Клавиша будет как и положено демпфироваться резинкой и приближать обе обкладки кондера ближе до срабатывания сенсора. А смысл в надежде измерять изменение емкости для оценки скорости нажатия. Некоторые МК (пример, силлабовские C8051) имеют весьма продвинутый CDC (capacitence-to-digital converter).

Dmitry Dubrovenko писал(а):Что за журнал? Что за статья?

http://mirknig.com/jurnaly/elektronika/1181801141-elektor-electronics-6-2015-germany.html
Там оглавление в картинках, найдете. А сенсорная клавиатура на обложке. Будут проблемы с менецким (после Google Translate), можете обращаться.

А влажность и её изменение не помешают?

Хороший вопрос! Безусловно влажность повлияет на измерения, но в какой степени сильно зависит от геометрии датчика. Нужен эксперимент. Думаю, в крайнем случае влияние влажности можно будет скомпенсировать программно добавив в устройство датчик влажности.

усложняете... с мышиными или подобными (на прерывание потока) оптопарами как-то проще и однозначнее.

Ser60 писал(а):Некоторые МК (пример, силлабовские C8051) имеют весьма продвинутый

У ПИКов тоже CTMU (Charge Time Measurement Unit) имеется.
Но только сенсорные конструкции, вроде немного другие.
Типа, как в в/у статье.

electronic man писал(а):усложняете...

Возможно, Вы и правы. Просто мысли вслух. Почитал сейчас про CNY70 и QRE1113 - интересные штуки. С ними тоже можно расстояние до предмета оценить по току коллектора, а, значит, и характер нажатия на клавишу. Для этого с ними тоже, возможно, придется делать температурную компенсацию если предполагается использовать инструмент в диапазоне от 15 до 30Ц. Я ранее немного экспериментировал с Si1102, но он предназначен для больших расстояний чем внутри клавиатуры.

Dmitry Dubrovenko писал(а):У ПИКов тоже CTMU (Charge Time Measurement Unit) имеется.

Да, подобные модули имеются сегодня во многих МК, т.к. touch interface становится все более популярным. Весь вопрос только в уровне аппаратной автоматизации при сканировании нескольких каналов.

По-моему, у сенсорной клавиатуры, в таком исполнении, будет низкая помехоустойчивость.

Ser60 писал(а):придется делать температурную компенсацию

А кстати, что-то не припоминаю, что б CTR (Current Transfer Ratio) у оптопар был строго фиксированный.
Например, в используемом здесь, он, по даташиту, составляет от 200 до 400%, т.е. в два раза.

Коллеги, а чем вам не нравятся VL6180x? Самые точные датчики с лазерным дальномером и измерением скорости, из которого можно рассчитать ускорение и силу соответственно.

$kakdollar писал(а):чем вам не нравятся VL6180x?

Где и кто это сказал?
А если Вам нравятся, так и расскажите нам о них.