Hola a todos,
he estado buscando la manera de detectar si una caja esta vacia o no sin tener que mirar dentro, siendo el objetivo obtener una solucion de bajo coste que sea facil de montar y mantener, preferiblemente con un bajo consumo. Se quiere usar en una despensa comun que esta fuera de la vivienda a la altura del circulo polar mas o menos, para evitar llegar un dia frio de invierno hasta alli y comprobar con frustracion que no hay lo que se iba a buscar, aunque seguramente valdria para muchas otras cosas. La parte que mas me preocupa es la del sensorizado, ya que el resto es relativamente sencillo (p.e. un PIC o AVR enano para enviar un 1 o 0 cada x horas a traves de una conexion XBee o RF, o una conexion GPRS para que avise en el momento en que el akvavit se ha acabado) Las ideas que he tenido hasta el momento son las siguientes, las dejo aqui por si a alguien le sirven de algo o puede matizarlas y ayudarme a conseguirlo.
1º La mas evidente parece que es colgar una camara con iluminacion en la tapa y restar la imagen con la que se tendria guardada por defecto de la caja vacia, o bien colocarla en un lateral y hacer lo mismo, si la caja no tuviese tapa. El problema de esta aproximacion es que el tamaño del montaje seria bastante aparatoso y el precio seria relativamente elevado, ya que lo mas parecido a una camara barata facil de controlar con un micro que he encontrado es esto
http://www.bricogeek.com/shop/171-camara-jpeg-con-interfaz-uart.html ¿Quizas utilizando un modulo CCD/CMOS con una lente tipo pinhole? Pero no se si esto existe en el mercado a un precio competitivo. Lo mejor seria una camara de esas pequeñajas de la que se pudiese extraer la fotografia via SPI o I2C, no importaria que fuese muy lenta y tuviese muy mala resolucion.
2º Utilizar un sensor de presion/fuerza (a.k.a Force Sensitive Resistor) conectado a una placa movil que cubriria toda la parte baja de la caja. Esta idea tiene un monton de problemas, encontrar un sensor barato lo bastante sensible y con un rango suficiente para distinguir el peso de la placa sin nada encima de esta cargada, hacer una especie de guias para la placa movil, el desgaste que supondrian los continuos desplazamientos, con los consiguientes problemas de enganches, etc...
3º Colocar un PCB con contactos como los de los mandos a distancia y una placa sostenida con muelles sobre esta y elementos conductores coincidentes, de modo que cuando se colocase algo encima la placa bajase y cerrase el circuito. Este metodo es razonablemente barato desde el punto de vista de los materiales, pero tiene el problema de que habria que ajustar muy bien los muelles, para que tuvieran sensibilidad suficiente a pesos pequeños y pudiesen soportar cargas grandes sin deformarse, aparte del desgaste derivado del uso comentado en el caso 2
4º Añadir una matriz de celulas fotosensibles en la superficie de la parte inferior de la caja, protegiendolas con una superficie transparente a la longitud de onda de la fuente de iluminacion en la tapa de la caja, o en los laterales si esta no tuviese tapa, de modo que se pudiese detectar la presencia de los objetos a partir de las fotocelulas no iluminadas. Los problemas de esta aproximacion son la presencia de objetos transparentes o semitransparentes, como botellas, que quizas dejarian pasar la luz (o no del todo con lo que quizas se obtendria un valor de conductancia menor medible) y la gran cantidad de fotocelulas que habria que colocar para obtener un resolucion razonable para objetos pequeñajos, con el consiguiente coste derivado (p.e. las de 4x5mm valen del orden de €0.83 cada una, suponiendo una superficie de 400x400mm, y colocando una cada 25mm, pasa de doscientos euros!) Tiene la ventaja adicional de que, si no estan muy juntos los objetos o unos encima de otros, se podria contar la cantidad restante. Creo que tambien podria hacerse con un coste similar mediante sensores opticos compuestos por un diodo infrarrojo y un fototransistor ahorrandose asi la fuente de luz adicional.
5º Emplear unos cuantos sensores de ultrasonidos instalados justo por encima de la base de la caja, para evitar pasar por alto los objetos mas pequeños, y si se comprueba que la distancia medida con estos es inferior a la de la pared contraria frente a la que esten instalados, ello indica la presencia de un objeto en el interior. Por alcance no habria problema, y superponiendo lo minimo posible las areas de emision de cada uno de ellos, supongo que se podria cubrir la mayor parte del area con una cantidad relativamente reducida. El problema de esta aproximacion es el elevado precio de este tipo de sensores, sobre todo teniendo en cuenta que para cubrir las zonas de sombra, probablemente habria que duplicar su numero colocandolos enfrentados.
6º Crear una cortina de luz o beam array hecha con diodos y fototransistores justo por encima de la base de la caja. El sistema es similar al anterior empleando ultrasonidos, pero habria que colocar enfrentados los receptores capaces de captar la longitud de onda del emisor. Supongo que empleando diodos con un angulo de emision lo bastante grande seria posible cubrir toda la superficie con una cantidad pequeña de ellos, pero posiblemente sea necesario colocar una cantidad importante de receptores. Habria que jugar con distintas frecuencias de encendido para saber si un receptor esta recibiendo de un diodo concreto. El problema de esta aproximacion es que no parece sencillo colocar los diodos y receptores, al menos sin que queden grandes zonas de sombra, y que probablemente no sea tan barata como seria deseable, pero al menos parece asumible frente a algunas de las anteriores y no hay "desgaste" del sistema. Probablemente con algo de esfuerzo en el diseño, esta podria ser una de las mas prometedoras.
7º Usar una matriz de diodos LED simples o dobles como emisores/receptores, como la que se comentaba en este fabuloso post
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=20510.0 . Habria que colocar una superficie con agujeros, para, como en el caso de las fotocelulas, proteger a los diodos y para evitar pegar los objetos a estos, ya que sino podria suceder que no hubiese ninguna posibilidad de rebote de la iluminacion de los adyacentes. El problema fundamental que le veo, a raiz de lo aprendido gracias a la gente del foro, es que parece que es muy sensible a las distancias entre diodos e intensidades de luz, y para hacerlo economico, habria que utilizar diodos tipo SMD de baja intensidad y algo separados entre si, y no tengo muy claro que asi fuese a funcionar, si alguien lo ha probado le agradeceria que me lo comentase. Esta tecnica podria llegar a ser la mas economica, de ser posible hacerlo con este tipo de LEDs, asi que tambien seria muy interesante. Es importante recordar que lo que interesa es un 0 o un 1 para identificar la presencia, por lo que no es necesaria una gran resolucion como se buscaba en el post, ¿quiza utilizando OPAMPs para evaluar la diferencia de tension seria suficiente?.
Hasta aqui llegaron mis neuronas hasta el momento, si alguien puede ayudarme, aconsejarme o hacer una critica constructiva se lo agradecere mucho...
Un saludo!