उनकी चमक को संशोधित करके एलईडी मार्करों की पहचान कैसे करें?


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मेरी एक परियोजना के लिए मुझे स्टीरियो एलईडी एल्गोरिदम और कई आईआर कैमरों के साथ अंतरिक्ष में बिंदुओं के स्थानों की पहचान करने के लिए अवरक्त एलईडी मार्करों का उपयोग करने की आवश्यकता है। मुझे एक अद्वितीय पहचानने योग्य आईडी होने के लिए प्रत्येक एलईडी मार्कर की भी आवश्यकता है, जो कि मेरी वर्तमान समस्या है।

मेरा विचार था कि प्रत्येक एलईडी फ्लैश चमक के दो राज्यों के बीच हो (क्या यह संभव है?) एक पहचानने योग्य अनुक्रम में लेकिन फिर भी इतनी उज्ज्वल हो कि वह कम चमक वाली स्थिति में ट्रैक कर सके।

मुझे नहीं पता कि इसे कैसे लागू करना है या वास्तव में कहां से देखना शुरू करना है। मैं एक प्रोग्रामर हूं, लेकिन इससे पहले कभी वास्तविक सर्किट के साथ काम नहीं किया है। क्या आप मुझे आरंभ करने में सहायता कर सकते हैं?

led 

जवाबों:


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यदि आपके सभी एल ई डी को एक ही स्रोत से नियंत्रित किया जा रहा है, तो एक माइक्रोकंट्रोलर + अंतर मैनचेस्टर एन्कोडिंग + आपके उच्च / निम्न एलईडी राज्यों का उपयोग करने पर विचार करें, जैसे कि दोहराए जाने वाले दृश्यों के बिटस्ट्रिंग को एन्कोड करने के लिए:

id #0: 1000000000000000[10000000000000001000000000000000....]
id #1: 1000000000000001[10000000000000011000000000000001....]
id #2: 1000000000000010
id #3: 1000000000000011
id #4: 1000000000000100

आईडी संख्याओं को एक 16 बिट बिटनेस के रूप में एनकोड करना, फिर 7 शून्य, और 8-बिट आईडी #। फिर जब डिकोडिंग करते हैं, तो 1 के बाद 7 शून्य के लिए देखें, फिर बाद के बिट्स लें। यह सभी 8-बिट आईडी # के लिए काम करता है (यहां तक ​​कि # 128 = 10000000 जो 1000000010000000 के रूप में एन्कोड करता है जिसे आवश्यक रूप से ठीक से सिंक नहीं किया जा सकता है लेकिन उस संख्या के लिए यह कोई फर्क नहीं पड़ता)।

(यदि आपके पास कम संभावित एल ई डी हैं, तो कम बिट्स का उपयोग करें; यह योजना बहुत सरल है और 1 + (एन -1) शून्य + एन-बिट संख्या के लिए सामान्यीकृत करती है)

मैनचेस्टर एन्कोडिंग स्व-क्लॉकिंग है, इसलिए आपको एक रिसीवर को इसे सिंक्रनाइज़ करने में सक्षम होना चाहिए (भले ही यह एक और माइक्रोकंट्रोलर है जो आवृत्ति के बारे में सुनिश्चित नहीं है, प्रति बिट कई बार नमूना ताकि आप लॉक रह सकें)।


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यदि आप प्रत्येक एलईडी को एक अलग आवृत्ति पर फ्लैश और ऑफ कर सकते हैं, तो यह संभवतः चीजों को बहुत सरल करेगा क्योंकि आप आवश्यक आवृत्ति पर प्रत्येक को फ्लैश करने के लिए 555 आधारित सर्किट का उपयोग कर सकते हैं।


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ट्रांसमीटर को सरल करता है, लेकिन रिसीवर को जटिल करता है
जेसन एस

यदि वह अंकों के भार को ट्रैक कर रहा है, तो वह संभवतः एक Arduino या किसी अन्य माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करने वाला नहीं है।
अमोस

.. के लिए है कि रिसीवर, प्लस यह प्रोग्रामिंग नहीं है कि समस्या यह सर्किट इतना आसान सर्किट बेहतर है।
अमोस

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हर कोई इन दिनों Arduinos से प्रारंभ किया जा रहा है, तो कुछ इस शायद आप के लिए क्या देख रहे है। हालाँकि ऐसा लगता है जैसे आप बहुत कुछ इस्तेमाल करने का इरादा कर रहे हैंइस परियोजना में एल ई डी की जो एक arduino के साथ मुश्किल होगा। यह सब मेरे सिर के ऊपर * यहाँ है, लेकिन समानांतर में एक ट्रांजिस्टर और एक बड़े अवरोधक का उपयोग करना संभव हो सकता है, ताकि जब ट्रांजिस्टर बंद हो, तो बड़े अवरोधक के माध्यम से प्रवाह होता है और आपको एक मंद प्रकाश मिलता है। जब आप इसे चालू करते हैं, तो कम प्रतिरोध के कारण ट्रांजिस्टर के माध्यम से धारा प्रवाहित होती है और आपको शानदार स्थिति मिलती है। इस काम को मानते हुए, आप ट्रांजिस्टर को नियंत्रित करने और आपके द्वारा आवश्यक चमकती को प्राप्त करने के लिए माइक्रोकंट्रोलर जैसे डिजिटल घटकों का उपयोग कर सकते हैं। संलग्न मेरा क्या मतलब है का एक योजनाबद्ध है (मान मनमानी हैं, आपको शायद उन्हें अपने सर्किट के लिए बदलना होगा):

ट्रांजिस्टर सर्किट की योजनाबद्ध

जिस भी तरह से आप इसे करते हैं, यह काफी कठिन होने जा रहा है यह देखते हुए कि आपने बहुत से इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं किए हैं। सौभाग्य!

*यह लेट है; यह पूरी तरह से गलत हो सकता है और बिल्कुल भी काम नहीं कर सकता है। YMMV।


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मूल रूप से ठीक है, लेकिन आपको उज्ज्वल राज्य के लिए वर्तमान सेट करने के लिए एलईडी और ट्रांजिस्टर के साथ श्रृंखला में एक और अवरोधक की आवश्यकता है, अन्यथा आपकी एलईडी मर जाएगी।
Starblue

हाँ यह सच है। मुझे लगा कि यह निहित है लेकिन मुझे इसका उल्लेख वैसे भी करना चाहिए था।
जेरेमी

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मैं पेनजीन के विचार का एक रूपांतर करूंगा। मैं दो स्तरों को उत्पन्न करने के लिए एक चालू और बंद राज्य का उपयोग करूंगा। ऑफ स्टेट (या लो स्टेट) में LED को ट्रैक करने की कोशिश करने की बजाय ऑफ स्टेट को छोटा करें और ऑन-स्टेट को ट्रैक करें।

आपने यह भी नहीं बताया कि आपको कितने एल ई डी को ट्रैक करने की आवश्यकता है और वे कितनी तेजी से आगे बढ़ रहे हैं।


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हां, दो-राज्य "मंद" और "उज्ज्वल" आसान है। किसी भी सर्किट को, जो एक ट्रांजिस्टर के साथ एक एलईडी हार्ड को झपकाता है, को देखते हुए , आप उस ट्रांजिस्टर में एक रोकनेवाला जोड़ते हैं। फिर जब ट्रांजिस्टर पूरी तरह से बंद हो जाता है, तो रोकनेवाला मंद चमक की अनुमति देता है। मैं ठीक उसी मान के एक अवरोधक के साथ शुरू करूंगा, जैसा कि वर्तमान सीमित अवरोधक पहले से ही एलईडी से जुड़ा हुआ है। (प्रत्येक एलईडी को एक वर्तमान-सीमित अवरोधक की आवश्यकता होती है)।

कुछ मार्करों के लिए, एक स्वतंत्र बैटरी और प्रत्येक में 555 टाइमर सबसे सरल मार्कर हार्डवेयर होने वाला है। (प्लस कुछ प्रतिरोधों और कैपेसिटर)।

समग्र प्रणाली सरल अगर आप एल ई डी को सिंक्रनाइज़ कर सकते हैं: चक्र की शुरुआत में सभी मार्करों को चालू करें, फिर एक मार्कर को एक बार में बंद करें जब तक कि वे सभी बंद न हो जाएं, फिर उन सभी को वापस चालू करें और चक्र को शुरू करें। कुछ घंटों तक एलइडी का एक गुच्छा पलक झपकते रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा आमतौर पर प्रति एलईडी एक बैटरी के बजाय एक या दो केंद्रीय बैटरी के रूप में बहुत कम होती है। (इसके लिए प्रत्येक LED पर एक तुलनित्र IC की आवश्यकता होती है, या कुछ शिफ्ट रजिस्टरों या Arduino में कुछ शिफ्ट रजिस्टरों का अनुकरण करने की आवश्यकता होती है)। (इसमें एक मार्कर से अगले तक, या प्रत्येक मार्कर से कुछ केंद्रीय बिंदु तक तारों की बहुत आवश्यकता होती है - ताकि आपके आवेदन के लिए संभव न हो।)

यदि पीसी सीधे एल ई डी को नियंत्रित कर सकता है तो यह आपकी दृष्टि पहचान सॉफ्टवेयर को बहुत सरल बनाता है। फिर जब PC LED_5 की खोज कर रहा है, तो वह LED_5 को बंद और चालू कर सकता है और आश्वस्त रहें कि जिस एलईडी पर ब्लिंक किया गया है वह LED_5 होना चाहिए। शायद USB से 8 बिट समांतर पोर्ट कनवर्टर की तरह कुछ का उपयोग करते हुए , जो (8 प्रतिरोधों के साथ, एक एलईडी के साथ) सीधे 8 एलईडी को नियंत्रित कर सकता है या (4 प्रतिरोधों के साथ, प्रति स्तंभ एक) 16 LED का 4x4 मैट्रिक्स। (इसके लिए अभी तक एक और तार, पीसी से एक यूएसबी केबल को कनवर्टर की आवश्यकता है, लेकिन इसके लिए किसी भी बैटरी या ट्रांजिस्टर या अतिरिक्त चिप्स की आवश्यकता नहीं है - यह प्रोग्रामर गैर-इलेक्ट्रॉनिक्स आदमी के लिए काम करने के लिए सबसे सरल हो सकता है)।


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मुझे लगता है कि अगर आप कैमरे की फ्रेम दर एलईडी की गति की दर के सापेक्ष पर्याप्त नहीं हैं, तो आप चीजों के विज़न साइड पर परेशानी में पड़ सकते हैं।

एलईडी के लिए कैमरे के फ्रेम रेट के कुछ उचित कई पर उच्च से निम्न तक चक्र की आवश्यकता होती है, प्रति राज्य कम से कम 2 फ्रेम बदलते हैं ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कुछ फ्रेम में दो राज्यों से मिश्रित के बजाय केवल एक राज्य से प्रकाश है, जिसका अर्थ है कि आपको एलईडी के द्वारा फ्लैश किए गए प्रत्येक बिट डेटा के लिए दो फ़्रेमों की आवश्यकता है ताकि यह पता लगाया जा सके कि यह किस मार्कर का है। जाहिर है एक छोटा कोड इसके लिए सबसे अच्छा होगा।

यदि मार्कर उस दूरी पर एक दूरी से आगे बढ़ रहे हैं जो फ्रेम में एक दूसरे से उनकी दूरी के समान क्रम पर है, तो दृष्टि प्रणाली सही तरीके से पहचानने में विश्वास खो सकती है कि कौन सी चमक किस मार्कर से संबंधित है।


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ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

चित्रा 1, 2 और 3 एलईडी योजनाएं।

  • डुअल एलईडी बहुत सरल नियंत्रण देते हैं। R2 हमेशा ऑन-एलईडी की चमक सेट करता है। आर 1 स्पंदित एलईडी की चमक सेट करता है।
  • एकल एलईडी, दोहरी चमक एक और सरल योजना है। डी 3 हमेशा वर्तमान के साथ रोशनी आर 4 से गुजरता है। जब BUF2 कम स्विच करता है तो यह R3 को GND से जोड़ता है और डी 3 के माध्यम से करंट एलईडी चमक को बढ़ाता है।
  • PWM चमक नियंत्रण हार्डवेयर बिंदु से सबसे सरल है लेकिन सॉफ्टवेयर को एलईडी चमक को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

चित्रा 2. पीडब्लूएम एन्कोडिंग।

पल्स-चौड़ाई मॉड्यूलेशन (पीडब्लूएम) का उपयोग करके आप ऑन-ऑफ अनुपात को अलग करके स्पष्ट चमक को अलग कर सकते हैं। चित्र 2 एक उच्च-शक्ति, कम-शक्ति, उच्च-शक्ति अनुक्रम दिखाता है।

आपके आवेदन के लिए आपको पीडब्लूएम आवृत्ति को पर्याप्त रूप से सेट करना होगा कि कैमरा सेंसर को कोई झिलमिलाहट नहीं दिखाई देगी। डेटा मॉड्यूलेशन या उच्च और निम्न चमक के बीच स्विच करने की दर को फ्रेम दर के अधिकांश आधे पर होना चाहिए और फ्रेम दर के दसवें के बारे में अधिक संभावना है कि यह ठीक से विचार करने में सक्षम हो।

आपको एल ई डी से बीम कोण को संबोधित करने की भी आवश्यकता हो सकती है। ऐसा लगता है जैसे कि आपके कैमरे हर समय अक्ष पर नहीं होंगे।

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