www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserlichtschranke mit AVR ?


Autor: Ein freundlicher türkischer Mitbürger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guten Tag allerseits,

ich möchte gerne eine Lichtschranke mit Hilfe eines Lasermoduls (rot) 
realisieren.

Immer wenn der Strahl unterbrochen wird, soll der MicroController per 
UART ein Signal zum PC senden. Das ist ja auch nicht so weiter schwer.

Wo ich mir nicht ganz sicher bin, ist wie ich das elektrotechnisch bauen 
soll.

Ich habe mir das so vorgestellt:

Ein Fototransistor (dessen Empfangsspektrum der Wellenlänge des vom 
Laser ausgesandten Lichtes entspricht) wird an den MicroController 
angeschlossen. Ich habe mir überlegt den Fototransistor ein paar cm in 
eine kleine Röhre (vllt. innendrin schwarz lackiert) zu stecken, die 
ungefähr den gleichen Durchmesser wie die LED hat, um somit Störungen 
von anderen Lichtquellen weitgehend zu vermeiden. Nur meine Frage ist, 
wie kann ich denn per MicroController kontrollieren ob Licht auf den 
Fototransistor fällt oder nicht ?

Der Fototransistor lässt ja den Strom durch, wenn Licht drauffällt. Nur 
sind das bestimmt keine 0V (kein Licht) bzw. 5V (Licht). Ich bräuchte 
irgendwie ein TTL-Signal.

Ich bedanke mich für jeden Tipp.

Lg.

Autor: Peter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
die meisten µC haben auch einen AD-Wandler damit kannst du direkt die 
spannung messen.
Sonst könnte man auch extern einen smith trigger verwenden. Auch sollte 
es mit dem Comparator den einig µC machbar sein.

Es gibt viele möglichkeiten.

Autor: EGS (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

in deinem Fall wäre die Auswertung mittels eines OPV das richtige.

Du musst diesen als Komparator Schalten. Wichtig wäre für TTL sicher 
noch die Hysterese, damit der bei definierten Situatioen seinen Ausgang 
"schaltet".

Informationen zu den Komparatoren sollten hier genug zu finden sein, 
einfach mal die SuFu bemühen ;)

Autor: Lutz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde es so machen, wie Peter schon geschrieben hat, über den ADC. 
Der Vorteil ist, daß Du jederzeit per Software den Schwellwert ändern 
kannst (z.B. bei Wechsel einer Komponente, oder gar Anpassung an 
verschiedene Uhrzeiten etc.).

Autor: Lutz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nachfrage: Mit welcher Schaltfrequenz rechnest Du eigentlich? Für 
ziemlich schnelle Anwendungen (tolle Definition, ich weiß) wäre ein 
Fototransistor dann doch nicht geeignet. Genaues weiß aber wie immer das 
zugehörigge Datenblatt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Nachfrage: Mit welcher Schaltfrequenz rechnest Du eigentlich?
Die kann nicht allzu hoch sein, denn diese Info
>>> soll der MicroController per UART ... zum PC senden.

Um Störlichteinflüsse auszuschalten würde ich die Laserdiode z.B. mit 
10kHz pulsen. Dann kannst du auf der Empfängerseite die Wechselspannung 
verstärken und bekommst die Störeinflüsse von Tages- bzw. Fremdlicht 
raus.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Der Fototransistor lässt ja den Strom durch, wenn Licht drauffällt. Nur
> sind das bestimmt keine 0V (kein Licht) bzw. 5V (Licht). Ich bräuchte
> irgendwie ein TTL-Signal.

Richtig.
Aber wir wissen auch, dass Strom ohne Spannung nicht vorkommt und das es 
da eine Beziehung gibt: Das Ohmsche Gesetz, welches noch einen 
Widerstand ins Spiel bringt.

Wenn also der Transistor den Strom durchlässt und vor dem Transistor 
noch ein Widerstand ist, dann fällt über dem Widerstand eine Spannung 
ab. Einfach nur deshalb weil ja der Strom der durch den Transistor 
fliesst ja auch durch den Widerstand fliessen muss.
Sperrt der Transistor hingegen, dann fliesst kein Strom durch ihn und 
damit auch nicht durch den Widerstand und daher fällt auch keine 
Spannung am Widerstand ab

            o  +
            |
            |
           +-+
           | |
           | |
           +-+
            |
            +------------> Ausgang
            |
          |/
        --|\
   Transi   |
            |
         ---+------

Autor: EGS (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Karl soweit richtig, aber wenn wir von TTL signalen sprechen, müssen 
diese um richtig interpretiert werden zu können natürlich auch in 
definierten Bereichen liegen.

Ich glaube das war so:

Low: 0-2,4 V
High 3,6-5 V

wenn er also TTL haben will, muss er also sich innerhalb der gültigen 
Pegel bewegen. Somit kommt er um einen OPV als Schmitt 
trigger/Komperator mit Hysterese nicht herum.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
EGS wrote:
> Karl soweit richtig, aber wenn wir von TTL signalen sprechen, müssen
> diese um richtig interpretiert werden zu können natürlich auch in
> definierten Bereichen liegen.

Klar.
Ich hatte nur den Eindruck, der TO hatte grundsätzliche Probleme sich 
vorzustellen, was er eigentlich mit dem Phototransistor machen soll. Die 
Art und weise, wie er Strom und Spannung in ein und demselben Satz 
durcheinander gewirbelt hat, hat mich darin bestärkt.

> Pegel bewegen. Somit kommt er um einen OPV als Schmitt
> trigger/Komperator mit Hysterese nicht herum.

Ich find die Idee, das ganze mit dem ADC auszuwerten auch nicht so 
schlecht.

Autor: Ein freundlicher türkischer Mitbürger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mensch ! Tut mir leid... ich brauch gar kein TTL bzw. will gar kein TTL.

Weiß gar nicht, warum ich das geschrieben habe. Sorry für die unnötige 
Verwirrung.

Mir reicht echt dieses 5V (licht) und 0V (kein Licht).

Vielen dank für die vielen Tipps !.

Autor: EGS (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn kein TTL benötigt ist, kannst du natürlich den integrierten ADC 
verwenden.

Dann reicht in dem Programm eine Abfrage der Werte auf "größer als 
Wert".

Vereinfacht das ganze enorm.

Autor: Ein freundlicher türkischer Mitbürger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke.

Kann man das auch ganze ohne AD Wandler machen, wie es Karl heinz 
Buchegger in seiner ersten Antwort mit seiner kleinen Schaltskizze 
gemacht hat ?

Autor: Peter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Klar kann man das machen, aber ich würde es als nachteil sehen.

- mehr Bauteile
- die Schwelle muss extern eingestellt werden

Aber die AVR (Atmel) habe fast alle eien AD-Wandler, da kann man ihn 
auch nehmen.

Autor: Martin S. (keniff)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hey, die skizze is für den adc gedacht

was du da siehst nennt sich "shunt". findest eig genug hier im forum 
drüber!
würd sagen dass es die einfachste art ist die signale in den µC zu 
bekommen...

gruß keniff

Autor: Frank (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich würde nochmals auf den Aspekt Modulation verweisen, um 
Fremdlichteinflüsse zu verringern. Es wird nicht schwer sein, das 
Lasermodul vom MC mit ein- und ausschalten zu lassen und parallel dazu 
den Verlauf am ADC zu prüfen.
Verlaufen Schaltzustand und ADC-Tendenz über mehrere Zyklen parallel, 
ist die Strecke nicht unterbrochen ...

Frank

Autor: EGS (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man könnte in diesem Fall die Zyklen zum messen festlegen und müsste 
aber auch auf die Frequenz mit der der Laser gepulst werden soll achten. 
wenn hier das Timing nicht stimmt, wird der nix vernünftiges messen.

Autor: Ein freundlicher türkischer Mitbürger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo nochmal !

Einen Atmega8 habe ich noch da, der hat ja einen integrierten 
AD-Wandler. Wenn ich jetzt eine Fotodiode benutzen möchte, wie sollte 
ich denn diese an den AD-Wandler sicher anschliessen, so dass auch 
nichts passiert ?.

Bin wie immer für jeden Tipp sehr dankbar.

MfG,
Ein freundlicher türkischer Mitbürger

Autor: ajax (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nimm keine Fotodiode,sondern einen SFH300 + 22KOhm Widerstand.

Autor: Skua (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der ATMega8 hat laut Handbuch einen analog comparator.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.