Lectura de una gran variedad de fotorresistores

Esto probablemente requiere un enfoque de cuadrícula X-Y en la topología del circuito, así como en el diseño físico, con los fotorresistores conectados entre las filas y columnas.

Digamos, por el bien del argumento, que conducirás una de las filas y leerás una de las columnas, aunque la otra forma también está bien.

En primer lugar, para leer un fotorresistor, debes hacer un divisor de voltaje entre este y otro resistor, elegido para que obtengas un buen rango de variación de voltaje entre condiciones de luz y oscuridad.

Muchos microcontroladores tienen un multiplexor analógico interno que le permite al ADC leer uno de varios pines de entrada, pero probablemente no lo suficiente, así que extienda la idea comprando multiplexores analógicos para tener una entrada para cada una de las columnas que necesita leer. En cada entrada, conecte una resistencia pullup fija a VCC, que formará el divisor de voltaje con la foto-resistencia seleccionada.

Ahora debemos impulsar un voltaje bajo en una de las filas a la vez, mientras dejamos a los demás flotando. Probablemente esto se haga mejor con un chip que tenga salidas de colector abierto (o hoy en día, de drenaje abierto), pero también se podría hacer poniendo diodos en serie con salidas normales. Si tenía suficientes pines de microcontrolador para todas las filas, en el software podría hacer que todo menos el pin de bajo consumo sea una entrada (siempre que sea una entrada de alta impedancia realmente flotante, no una con resistencia de tracción), pero probablemente no lo haga. No utilizaría chips demultiplexores externos para expandirse desde un código binario a una salida controlada y un montón de unidades no controladas. (Por ejemplo, un par de decodificadores 3 de 8 deberían hacer el trabajo).

Hay dos extremos y variaciones de esta idea; La red eléctrica no tiene que tener las mismas dimensiones que la física. También puede sustituir la medición del tiempo para cargar o descargar un capacitor en lugar del ADC. (De hecho, puede medir el tiempo de un capacitor que es en sí mismo el sensor de imagen, midiendo la fuga de carga de los capacitores que forman las celdas DRAM, ya sea en un dispositivo especialmente diseñado o en un viejo chip DRAM de cerámica con la cubierta desconectada, aunque debe mantenga la luz apagada en la lógica de salida, ya que una vez que la tapa está apagada, los transistores "normales" celebran cumpliendo sus impulsos latentes de foto-transistor)     

Dice que la cuadrícula 18 x 24 implica = 432 entradas PERO no permita que las restricciones ópticas o geométricas lo obliguen a tratarlas lógicamente como una matriz de una forma o número de dimensiones dadas.

La forma "obvia" es abordar una matriz X = -Y.
 Si usa 18 filas y 24 columnas, necesita 18 + 24 = 42 pines.
 Pero sqrt (432) = 20.78.
 Como no podemos encontrar 0.78 de un pin, una matriz cuadrada = 21 x 21 = 42 pines todavía. Sin ganancias. Pero eso tendrá acceso a 21 x 21 = 441 ubicaciones, por lo que tiene 441-432 = 9 más ubicaciones "gratuitas" si lo desea.

PERO la raíz cúbica de 432 = ~ 7.56.
 Si implementamos una matriz de 8 x 8 x 8, podemos acceder a 512 ubicaciones con solo 24 pines.
 = 42 - 24 = 18 pines menos y 512-432 = 80 ubicaciones adicionales.

PERO, ¿podemos escanear una matriz cúbica?
Eso es un definitivo tal vez.  Mucho depende de otros parámetros, como la velocidad de acceso, etc., pero una forma puede ser, por ejemplo, convertir cada posición de fotocélula en una compuerta Y una compuerta DTL (diodo-transistor) Y una compuerta DTL NOR. En un caso, el transistor óptico puede estar activo solo cuando las 3 líneas de dirección son altas: si hay alguna baja, el transistor está desactivado. En el otro caso, todas las entradas deben estar bajas; si hay alguna alta, el transistor se desactiva. Esto PUEDE requerir 3 diodos y una resistencia por nodo, y puede que no. Todos los transistores opto pueden estar paralizados cuando está apagado, o la carga puede ser demasiado alta.  Los transistores pueden dividirse en módulos con direccionamiento simple de este tipo.

Considere la posibilidad de utilizar un IC de controlador digital de salida múltiple de colector abierto que normalmente tiene salidas de circuito abierto pero se conecta a tierra de una en una, según sea necesario. O N a la vez. El IC puede haber sido concebido como un dispositivo digital, pero aún puede usarse para habilitación analógica.

, por ejemplo, mire el MM5450 / MM5451 controlador de pantalla LED de 34 salidas y se emociona.
 Este IC PUEDE ser capaz de hacer lo que quieras. MAYO. Solo es posible que 432/34 = 13 de estos puedan ser capaces de manejar su array con poco más. O no. Pero si no, algo similar puede.

Tenga en cuenta lo que los CD4051 / 52/53 pueden hacer por usted. Muy viejo Muy útil. Mejor y más nuevo disponible, generalmente por más $. Estos son alrededor de 25 centavos en más de 100 cantidades.
 TENGA EN CUENTA la capacidad de cambiar una VCA más alta con una V CC más baja o de cambiar las señales bipolares con voltajes de control + ve.

DTL

Tenga en cuenta que si implementa un esquema de dirección multiplex 3D, un diseño cuidadoso probablemente permitirá que se eliminen la mayoría o incluso todas las resistencias.

Wikipedia

• Esquema de la puerta básica de dos entradas DTL NAND. R3, R4 y V- cambian la tensión de salida positiva de la etapa DL de entrada debajo de la tierra (para cortar el transistor a baja tensión de entrada).

• ElcircuitoDTLquesemuestraenlaimagenconstadetresetapas:unaetapalógicadediododeentrada(D1,D2yR1),unaetapadecambiodenivelintermedio(R3,R4yV-)yunemisorcomúndesalidaEtapadeconmutación-transistor(Q1yR2).LosdosresistoresR3yR4formanuncircuitosumadorresistivoconentradasponderadasqueagregalatensióndepolarizaciónnegativaV-alatensióndesalidadelalógicadeldiodopositivo.Comoresultado,elvoltajedesalidadeldiodounipolar(positivo)(aproximadamenteV+paraunológicoy1.0Vparacerológico)seconvierteenunvoltajebipolar(unospocosvoltiosporencimaypordebajodelniveldelsuelo)paraimpulsareltransistordesalida.

• ElIBM1401(anunciadoen1959 1 ) usó circuitos DTL similares al circuito simplificado, pero evitó la etapa de cambio de nivel (R3, R4 y V-) alternando puertas basadas en NPN y PNP que funcionan con diferentes voltajes de alimentación. El 1401 utilizó transistores y diodos de germanio en sus puertas básicas [2]. - El 1401 también agregó un inductor en serie con R2 [2] [3]. En una versión de circuito integrado de la compuerta DTL, dos diodos de cambio de nivel conectados en serie reemplazan a R3. También la parte inferior de R4 está conectada a tierra para proporcionar una corriente de polarización para los diodos y una ruta de descarga para la base del transistor. El circuito integrado resultante funciona con una sola tensión de alimentación. [4] [5] [6]

Otra opción más sería utilizar (2) 1 de 16 decodificadores y (2) 1 de 8 decodificadores (todos los mux analógicos) de esta manera, todo lo que necesita son 14 líneas de E / S. use un micro con un buen paquete matemático de punto flotante y estará listo.