www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik eine Art Luxmeter basteln


Autor: Sven Scholz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute,

ich habe mir folgendes Projekt überlegt, um etwas mit dem integrierten
A/D-Wandler des ATmega8 zu arbeiten. Also ich habe an meinem MC vier
7-Segment-Anzeigen angeschlossen und möchte nun weitere Aufgabe
realisieren:

Ich möchte ganz gerne die aktuelle Helligkeit bestimmen (mittels
Fotowiderstand, Fotodiode, Fototransistor?) und einen Refernzwert über
meine Anzeige darstellen.
Zum Beispiel bei völliger Dunkelheit den Wert 0000 und bei maximaler
Helligkeit eben 9999. Dafür kann ich doch einfach die über den
Fotowiderstand abfallende Spannung mittels A/D-Funktion des MC in
digitale Werte umsetzen und damit entsprechend die LEDs ansteuern oder?


Hat schon irgend jemand von euch ein vergleichbares Projekt angepackt?
Wie aufwendig wäre eine solche Realisierung?

Danke schon mal für eure Postings und Anregungen...

Autor: Hubert.G. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das Problem liegt in der Linearisierung des Messergebnis. Wenn du darauf
verzichtest dann eine Realisierung doch kein Problem. Referenzspannung
gleich dem max-Messwert um den ganzen Messbereich zu nutzen,
Messergebnis umrechnen auf den gewünschten Anzeigewert und los gehts.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau dir mal die Fotodiode im Anhang an. Ein Tageslichtsensor, der
linear zum einfallenden Licht einen Fotostrom emittiert. Bin auch
gerade an einem ähnlichen Projekt.

MW

Autor: Transi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Fotodiode ist das geeignete Bauteil. Der Fotostrom (Dioden
Sperrstrom) ist dirkt proportional der Lichtstärke. Aber Achtung:
Dämmerlicht hat so um die 30 Lux, an einem Sonnentag (soll es geben)
sind es über 100000 Lux. Wenn es also genau sein soll, dürfte der
AD-Wandler des Prozessor leicht überfordert sein. Aber du kannst da ja
den Messbereich anpassen und bei hohen Lichtstärker mit einer kleineren
Auflösung arbeiten.

Viel Spass beim Experimentieren

Transi

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wie wäre es mit einem dazwischengeschalteten Logarithmierer?

Autor: ka-long (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

Und am besten wär ein Tranzimpedanzverstärker. Der belastet die Diode
genau richtig und Du hast ne Verstärkung. Und das Logarithmieren
könntest Du damit glaub ich auch noch gleichzeitig lösen.

Gruß ka-long

Autor: Gerd Laschinski (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Sven,

ich habe mal einen Schaltung gezeichnet, mit der Du eine Photodiode an
den AD-Eingang Deines Mikrocontrollers anschließen kannst.

Eigentlich ganz einfach: Die Widerstände R1 und R2 teilen die
Versorungsspannung von 5V auf ca. 0,5V. Der LM324 (IC1a) ist als
Spannungsfolger beschaltet, an seinem Ausgang stehen ebefalls 0,5V an.
Dieser Ausgang ist niederohmig, d.h. die Spannung bleibt unter
Belastung stabil. Diesen "Trick" wende ich an, um nur eine
Spannungsversorgung (+5V) zu verwenden. Sonst wären beispielsweise +5V
und -5V fällig.
Fällt Licht auf die Photodiode, dann fließt ein Photostrom Iph. Der
Operationsverstärker IC1b hat in der angegebenen Beschaltung eine
Ausgangsspannung von U=R3*Iph + 0,5V. Die kannst Du mit Deinem
AD-Wandler messen.
Der LM324 ist ein 4-fach Operationsversärker, die zwei unbenutzten OPs
habe ich auf Masse gelegt.

Solltest Du mal versuchen, etwas über den Timer/Counter Deines
Mikrocontrollers lernen wollen, dann kann ich Dir den TSL235R
(http://www.taosinc.com/product_detail.asp?cateid=2...)
empfehlen. Der wandelt die Lichtintensität in eine dazu proportionale
Frequenz um. Und die läßt sich mit einem MC sehr einfach messen. Den
TSL235R gibt es bei C...

Gruß
Gerd

Autor: Arno H. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gerade beim 324 ist dieser Trick nicht nötig, weil die Eingänge (pnp)
bis  zur negativen Betriebsspannung arbeiten und der Ausgang auch bis
fast dahin geht (abhängig von RL).
Für ander OPs mit npn- Eingang sind 0,45V zu wenig. Die funktionieren
erst ab 1 -1,5 V vernünftig.
Arno

Autor: Gerd Laschinski (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Arno:

das stimmt zwar, was Du schreibst, aber die Photodiode erzeugt eine
Spannung unterhalb der negativen Versorgungsspannung. Und diese muß
dann mit dem LM324 kompensiert werden. Ich habe die Schaltung ohne die
"virtuelle" Masse aufgebaut, und sie hat mit meinem LM324 nicht
funktioniert.

Gruß
Gerd

Autor: Sven Scholz (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also dimensioniere ich einfach den Spannungsteiler um, damit ich eine
höhere Spannung (1,0V bis 1,5V) bekomme?

Danke, für eure zahlreichen Anregungen und Vorschläge...

Autor: Gerd Laschinski (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Sven:

Der LM324 funktioniert mit Eingangsspannungen von 0V bis 1,5V unterhalb
der Versorungsspannung (bei 5V sind das ca. 3,5 Volt). Arno meinte den
Spannungsteiler komplett wegzulassen, d.h. die eine Seite der Diode auf
0V zu legen. Den Spannungsteiler brauchst Du definitiv nicht höher als
0,5 Volt dimmensioneren. Du kannst ja mal ausprobieren, bis zu welcher
Spannung 0V - 0,5V die Scahltung noch funktioniert.

Gruß
Gerd

Autor: Michail Belov (Firma: Michail) (chileflora)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe diese LM324 Schaltung als Ausgangspunkt für einen Licht 
Datenlogger genommen.  Es basiert sich auf PIC16F877 und hat die 
folgende Änderungen: der Lichtmesser wird von einer Ladepumpe (mit 
74HC04 und vier Dioden und 10 uF Kondensadoren aufgebaut) und 
Spannungsstabilsierung mit 7805 von +5 V  angespeist (das Gerät wird von 
Batterien aus betrieben, die bis auf 4 V runtergehen können). Der Strom 
zum 7404 wird von PIC durch ein Transistor zugeschaltet, und die 
Schwingungen, werden vom PIC erzeugt. Die pumpe wird für 500 ms 
angeworfen und dann abgeschaltet, um die Messungen nicht zu beinflussen. 
Es werden auch drei Kanale für verschieden Auflösungen verwendet, d.h. 
der Ausgang aus dem IC1a (Spannungsteiler) ist mit ICb,c,d (pin 13,12, 
und 10) verbunden, die identisch aufgebaut sind (mit jeweils 2K, 20K und 
200K Rückkoppelung R).

PROBLEM/FRAGE: Es scheint, dass diese Schaltung sehr stark schwingt, da 
ohne Kondensadoren am Ausgang (die auf der Originalschaltung nicht 
angeführt sind), die Messergebnisse um ca. 20-30% schwanken. Ich habe 
keinen Osciloskop, also kann ich nicht genau feststellen, wo das Problem 
liegt.  Aber z.B. wenn man einen Spannungsmesser an den Ausgang 
zuschlatet, sofort hören diese auf.

Mit sehr grossen elektrolitischen Kondesadoren (22 - 47 uF) zwischen 
Grund und pin 1 (Ausgang des Verstärkers) kann man relativ vernünftige 
Messungsergebnise erzielen (Schwingunsamplitud wird auf  +- 0.3 % 
reduziert). Kleinere Entkoppelungskondesadoren (0.1 uF) hatten keinen 
Effekt. Auch habe ich den Ausgang des Verstärkers des Spannungsteiler 
mit einem 10uF auf Grund gelegt.

Die Messungen wurden in freien gemacht, also kann man die 
Lichtschwankunen bedingt durch den Wechselstrom ausschalten.

Ich habe Angst, dass mit diesen Kondesadoren die Schwingungen nicht 
ausgeschaltet werden, sondern nur die Ergebnisse ausgeflächt werden 
(also es sind Durchschnittswerte).

Diese Geräte werden in Chile in verschieden Waldgegenden aufgestellt, um 
Beleuchtungsdaten zu sammeln.

Kann jemand helfen?

Autor: Armando (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Gerg oder  auch gerne Andere,

ich bin ja kein Bastler- oder Elektronikmeister, deswegen  kann meine 
Frage etwas blöd klingeln!! ;). Also wenn ich der TSL235R an die 
Schaltung anschließen will, wie soll ich das machen? Denn er hat 3 Pins 
(Vdd, GND, Out) und in der Schaltung ist nur 2 Anschlüße zu sehen. Also 
ich bitte um die genau Anschlußpunkte mit jeweiligem Pin.
 Und was ist, wenn ich ein Kondensator parallele zu dem 1M-Widerstand 
anschließe um die Schwingungen zu vermeiden ist das in Ordnung? Und wie 
groß soll er sein?
Ich bedanke mich für Ihre schnelle Antwort, denn es ist sehr sehr 
wichtig für mich.

Viele Grüße.
Armand

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.