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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Beschaltung einer Gabellichtschranke


Autor: Joe S. (Gast)
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Guten Tag,

was ich mir von diesem Beitrag erhoffe sind ein paar allg. Antworten zum 
o.g. Thema. Ich bin in Sachen Elektronik eher unbewandert und habe mir 
daher zur Problemstellung nur allg. Ansätze überlegt. Zur Situation: Es 
geht um ein Projekt im Studienfach Elektronik und zwar die "beschaltung 
einer Gabellichtschranke", dazu gab es eine Liste der benötigten 
Bauteile die ich grob auflisten will: ein Spannungsregler, eine 
Gabellichtschranke, ein Transistor, eine LED, 3 Widerstände (2x160 
Ohm,1x4,7kOhm) sowie 2 Kondensatoren. Die gesamte Schaltung wird auf 
einem Steckboard realisiert.
Nun zu den eigentlichen Fragen die mich interessieren. Da ich noch nie 
mit sowas zu tun hatte hab ich mir erstmal überlegt wie die einzelnen 
Bauteile schaltungstechnisch zusammengehören könnten. Also ich gehe 
davon aus das ich eine Spannung an meinem Board anlegen werde die dann 
erstmal in den Spannungsregler geht. Soweit ich mich informiert habe hat 
der Spannungsregler Eingang, Ausgang sowie einen Pin für Masse. Den 
Ausgang des Spannungsreglers würde ich nun direkt in meine 
Gabellichtschranke gehen lassen und da tut sich die erste Frage auf ob 
es sinnvoll wäre hier schon einen der drei Widerstände vorzuschalten 
oder ob diese Überlegung schon im Ansatz schwachsinnig ist, wie gesagt 
ich kann mir nicht viel darunter vorstellen. Letzten endes würde ich ja 
ein "Ausgangssignal" an der Gabellichtschranke abnehmen können je 
nachdem ob das "IR-Licht" auf den Transistor in der Schranke trifft. Nun 
steht als Hinweis in der Projektaufgabe das dieses abgehende Signal 
nicht stark genug sein wird und deshalb wiederum mit einem Transistor 
verstärkt werden muss, also würde ich das Ausgangssignal auf die Basis 
des Transistors legen und von Kollektorseite wieder mit meiner 
Eingangsspannung kommen. Somit habe ich bis jetzt verwendet: die 
Schranke, den Vorverstärker, den Transistor und evtl einen Widerstand 
nun würde ich ganz pragmatisch einfach den Ausgang des Transistors in 
meine LED laufen lassen die letzten endes anzeigen soll ob das 
Schrankensignal logisch "1" oder "0" ist. Da ich ja vorher eine 
Verstärkung mit dem Transistor erwirkt habe denke ich es wäre Sinnvoll 
hier ebenfalls einen Widerstand einzufügen da die LED ja auch nur 
bestimmte Ströme ab kann. Soweit meine Gedanken dazu, ich habe auch 
schon den Thread "Gabellichtschranke" gelesen aber was darin nicht vor 
kommt und was mich am meisten stutzen lässt ist das zu meiner Schaltung 
angeblich 2 Kondensatoren gehören (Kondensator bedeutet für mich elek. 
Spannung speichern) nur wüsste ich absolut nicht welchen Sinn das in der 
Schaltung hat ich will doch keine Verzögerungen durch Laden/Entladen 
usw. wenn die Schranke blockiert ist dann nimmt die LED einen Zustand an 
und wenn die Schranke frei ist dann den entgegengesetzten Zustand und 
fertig.

Zusammenfassend wären meine Fragen:
1.Wo und warum sind die 3 Widerstände zu setzen?
2.Was zur hölle haben die Kondis da zu suchen?

P.S. Datenblätter zu allein Bauteilen sind vorhanden.

Autor: Düsendieb (Gast)
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Sende doch mal ein Schaltplan wie Du es machen willst, dann können wir 
es verbessern.

Autor: Frank B. (frank501)
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Armes Deutschland, wenn ein Studierender nicht mal einfache Aufgaben wie 
diese in seinen Büchern nachschlagen kann.
Wenn die Datenblätter vorhanden sind, ist doch alles zur Lösung 
notwendige (ausser der eigenen Gehirnarbeit und dem sicherlich schon 
vermittelten Wissen)

Autor: Joe S. (Gast)
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Hmm,

diese Anfeindungen sind mir unbegreiflich ich hab doch hier niemanden 
beleidigt oder sonstiges und du greifst mich hier verbal an. Naja ich 
will auch nichts nachschlagen bzw. einfach nachbauen und meine 
Fragestellung lautet auch nicht "löst mir diese Aufgabe" ich hatte nur 
gehofft eine logische verständliche Antwort zu bekommen. Ich kann auch 
nich einfach mal rumprobieren wie es denn so funktionieren könnte und 
mir dabei die Bauteile zerschießen deswegen müssen ja meine 
Vorüberlegungen stimmen. Aber nagut dann zieh ich meine Anfrage hiermit 
zurück werde versuchen die Sache irgendwie anderweitig auf die Reihe zu 
bekommen.

Danke trotzdem @ Düsentrieb

Autor: Soisdas (Gast)
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hier darf man nur fragen wenn man die frage bereits kennt, das weiss man 
doch ;)
bei manchen zumindest....

Autor: Soisdas (Gast)
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*antwort

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Joe S. schrieb:

> Naja ich
> will auch nichts nachschlagen bzw. einfach nachbauen und meine
> Fragestellung lautet auch nicht "löst mir diese Aufgabe" ich hatte nur
> gehofft eine logische verständliche Antwort zu bekommen.

Dann fang erst mal damit an, deine Beschreibung in einen Schaltplan zu 
fassen.

> Ich kann auch
> nich einfach mal rumprobieren wie es denn so funktionieren könnte und
> mir dabei die Bauteile zerschießen

Höchst wahrscheinlich zerschiesst du dir gar nichts.

Aber das eine LED einen Vorwiderstand braucht sollte man als 
Studierender eigentlich schon wissen.
Du hast 2 LED, eine in der Lichtschranke und eine solo. Also weißt du 
schon mal, dass dafür 2 Widerstände draufgehen werden.
Und das man an den Transistor (welcher eigentlich? PNP oder NPN) nicht 
einfach in die Basis hinbläst sondern dort mit einem Basiswiderstand 
arbeitet, sollte einem Studierendem auch bekannt sein.

Basiswiderstand, Transistor, LED und LED-Vorwiderstand sind die 
klassischen Zutaten, die man bei jeder Erklärung eines 'Transistor als 
Schalter' wiederfindet.

Und die Ausgangsstufe der Gabellichtschranke (ist das eine Open 
Collector-Schaltung?) steuert dann diese Basis an.
Die Eingangsstufe Lichtschranke wiederrum ist einfach nur eine LED, die 
natürlich mit einem Vorwiderstand im Strom begrenzt wird.

Und zu guter letztt ist dann noch die Versorgungsspannung, realisiert 
mit deinem Spannungregler, die alles mit Strom bzw. Spannung in der 
richtigen Höhe versorgt.

> zurück werde versuchen die Sache irgendwie anderweitig auf die Reihe zu
> bekommen.

Wenn du Elektronik studierst, dann solltest du als eines der ersten 
praxisbzogenen Dinge lernen, dass ein Schaltplan das um und auf ist. 
Beschreibe deine Schaltung nicht, sondern male sie auf. Konkret und mit 
Bauteilwerten bzw. Bezeichnungen.

Autor: oldmax (Gast)
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Hi
Eigentlich wuindert es mich auch, das bei einem studierenden das 
Physik-Wissen der 5. / 6. Klasse schon so verblasst ist. Hier deine 2 
Fragen:

>Zusammenfassend wären meine Fragen:
>1.Wo und warum sind die 3 Widerstände zu setzen?
>2.Was zur hölle haben die Kondis da zu suchen?

Wenn  du den Hinweis auf das Studienfach wegglassen hättest, dann wärest 
du um einige Antworten reicher, denn, es geht auch hier um nix anderes 
wie Stromkreise... und das ist, wie ich anangs schon sagte, 
Hauptschulwissen.
Ohmsches Gesetz... sollte auch kein Fremdwort sein, denn kein 
Studienfach beginnt ohne Grundlagenwissen. Daher ist die Antwort von 
Frank B. kein persönlicher Angriff, sondern eine Feststellung, die auch 
ich teile.
Nun denn, eine Antwort will ich trotzdem geben. Eine LED, und die ist 
auch in der Gabellichtschranke drin ( sonst wär's keine Lichtschranke) 
hat die eigenart, sobald sie leitend ist, so gut wie keinen Widerstand 
zu haben. Das bedeutet nach Mister Ohm, der Strom steigt. Und das 
solange, bis der LED das Licht ausgeht... Dies muß natürlich verhindert 
werden und nun kommt fundamentales Wissen zum Einsatz: Der Strom ist im 
Stromkreis überall gleich. Also wird ein Widerstand in diesen Stromkreis 
eingebracht, der den Strom nun begrenzt. Die Formel dafür hat Herr Ohm 
erfunden....
I = U/R. Nun kann durch die LED nicht mehr Strom fließen, wie der 
Widerstand zuläßt. Damit geht ihr auch das Licht nicht aus. Soweit die 
Erklärung als Ergänzung zu dem Beitrag von KHB.
Nun zu den Kondis... Auch hier ist wieder der Strom im Stromkreis 
überall gleich. Auch hinter den Gleichrichterdioden und dem 
Spannungsregler... aber, es sind Widerstände in diesem Stromkreis 
verborgen... und die neigen dazu, bei wechselnden Lasten schon mal eine 
Spannung etwas einbrechen zu lassen. Dann ist der Regler auch etwas 
überfordert, und damit diese Einbrüche nicht zum Tragen kommen, nimmt 
man schon mal einen Kondensator als Puffer zu Hilfe. Auch neigen Regler 
zum Schwingen... Dies verhindern kleine Kondensatoren. Vielleicht 
solltest du dir einfach nur merken, das Kondensatoren deine Spannung 
"glätten". Ich fürchte, das, wenn ich so weiter schreibe, doch noch ein 
paar auf die Idee kommen, die oberflächliche Betrachtung meinerseits mit 
geballtem Fachwissen aufzupeppen.
Und nun ran und nicht verzagen... Elektrik ist ja wirklich nix 
Besonderes...
Gruß oldmax

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