Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Was sind das für Bewegungs-Sensoren?


von Volker S. (kukulkan)


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Hallo,

einige Funkwecker haben inzwischen eine Bewegungserkennung die 
unabhängig von der Raumhelligkeit auf eine Bewegung mit der Hand 
reagiert. Dabei ist der Erfassungsbereich so 10 bis 50cm.

Was sind das für Sensoren und kann ich die auch an meinen Arduino / 
Teensy anschließen?

Als Beispiel ist hier so ein Wecker:
http://www.conrad.de/ce/de/product/1058135/Renkforce-Funk-Wecker-B-x-H-x-T-80-x-80-x-31-mm-Schwarz?ref=list

Danke für Tipps.

Kukulkan

von Wolfgang (Gast)


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Volker S. schrieb:
> einige Funkwecker haben inzwischen eine Bewegungserkennung die
> unabhängig von der Raumhelligkeit auf eine Bewegung mit der Hand
> reagiert. Dabei ist der Erfassungsbereich so 10 bis 50cm.

Da werden wohl simple PIR-Sensor eingebaut sein, wie man sie massenhaft 
bei ebay findest?

von Volker S. (kukulkan)


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Ok, die hab ich gesehen, aber die sind ja alle viel zu Groß für meinen 
eigenen Wecker.

Den hab ich jetzt entdeckt:
http://www.ebay.de/itm/KP500B-Infrared-Sensor-PIR-IR-Infrared-Probe-for-Arduino-Raspberry-pi-UNO-Mega-/131284859053

Kann ich den einfach so an einen PIN anschließen? Also zwei zur 
Spannungsversorgung und einer liefert mir das passende Signal? Analog? 
Da steht nur "output signal: >2.5V". Was für ein Signal kommt da? Ist 
das analog und ich setze den Treshhold im Programm oder ist da noch 
weitere Elektronik nötig? Ich bin da unsicher weil ich elektrisch nicht 
so Fit bin (eher der Programmierer).

von STK500-Besitzer (Gast)


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Sowas wie Lichttaster.
Licht wird ausgesandt und auf eine Refelexion gewartet.

von Martin S. (led_martin)


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Wolfgang schrieb:
> Da werden wohl simple PIR-Sensor eingebaut sein

Halte ich für unwahrscheinlich, eher:

STK500-Besitzer schrieb:
> Sowas wie Lichttaster.
> Licht wird ausgesandt und auf eine Refelexion gewartet.

Das ist auch recht klein machbar, (IR-)LED, Fototransistor, ein Bisschen 
Verstärkung, und die Auswertung macht der Mikrokontroller (Falls 
vorhanden). Das Licht der LED wird moduliert, das vereinfacht die 
Auswertung erheblich, und das Tageslicht stört dann auch nicht mehr.

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von Klaus2 (Gast)


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...ja, genau so läuft es - auch in meinem alten Braun Wecker, der ist 
zudem erstaunlich empfinglich, dabei aber präzise.

Klaus.

von Volker S. (kukulkan)


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Hm, also doch kein simpler PIR? Hat mir jemand einen Link zu einem 
Schaltplan (möglichst einfach)? Macht man die Modulation besser auf 
Software-Ebene oder irgendwo in Hardware?

von Martin S. (led_martin)


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Hallo Volker S.,

was für einen Controller möchtest Du benutzen? Ich bin vorallem auf den 
AVRs zuhause. Möglichkeiten gibt es viele, soetwas zu realisieren, Du 
suchst wohl was Einfaches, und stromsparend sollte es wohl auch sein. 
Eine Minimallösung ist: Die IR-LEDs (Bei 5V 3 Stück in Reihe, bei 3,3V 2 
Stück) über einen Vorwiderstand an einen PWM-Ausgang, bei einem ATmega 
würde ich da OC1B benutzen, eine Fotodiode / Fototransistor (Am besten 
in 5mm-LED-Bauform, da hat man schon eine Optik) als Empfänger, der 
Fotostrom wird über einen Arbeitswiderstand geführt, die Spannung vom 
ADC gemessen. Die Kathode der Fotodiode würde ich an einen Portpin 
anschließen, dann kann man die Sensorik abschalten, um Strom zu sparen. 
Der ADC macht zyklisch Messungen, getriggert durch den Timer, der auch 
die LEDs ansteuert. Gemessen wird abwechselnd bei eingeschalteten LEDs 
und bei ausgeschalteten LEDs. So lässt sich das von der Hand 
zurückgeworfene Licht vom Tageslicht, und anderen Fremdlichtquellen, 
unterscheiden. Die LEDs müssen dann nur bei jeder 2. ADC-Messung kurz 
aufblitzen. Das muss auch nicht die ganze ADC-Wandlungszeit sein, 
sondern nur am Anfang der Wandlung, wenn der Eingang abgetastet wird. 
Das lässt sich, mit dem Timer fast automatisch machen. Von der 
Reichweite, und der Störsicherheit, darf man da keine Wunder erwarten, 
sollte aber, für diese Anwendung, funktionieren. Eine Verbesserung wäre 
ein Verstärker zwischen Fotodiode und Analog-Eingang, dieser Verstärker 
kann dan auch in der Frequenz-Bandbreite so eingeschränkt sein, daß die 
Störsicherheit steigt. In der Software kann man da auch viel machen, 
z.B. die Abtastfrequenz wariieren, da die meisten optischen Störer auf 
fester Frequenz arbeiten (z.B. Energiesparlampen, LEDs mit PWM, 
IR-Fernbedienungen, ...).

Mit freundlichen Grüßen - Martin

von MaWin (Gast)


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Volker S. schrieb:
> Kann ich den einfach so an einen PIN anschließen?

Man könnte einfach mal das Datenblatt lesen,
aber das ist in Zeiten des Internets wohl zu viel verlangt.

 http://paja-trb.cz/konstrukce/pir_osvetleni/PIR%20motion%20detector.pdf
 http://www.glolab.com/ RE200
 http://www.elv-downloads.de/service/manuals/PIR13/56367-PIR13_KM_G_031201.pdf

Relevant ist bei batteriebetriebenen Geräten, mit wie wenig Strom die 
Schaltung auskommt.

von Johannes M. (johannesm)


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Wir haben mal mit dem ATAVRSBLP1 von Atmel rumexperimentiert, vielleicht 
wäre das auch was für dich. Kann man einfach mit I2C auslesen und man 
hat eine Helligkeitssensorik und IR Gestenerkennung.

von Volker S. (kukulkan)


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Hallo,

danke für die Antworten.

@Martin: Ich nutze einen Teensy 3.1 (https://www.pjrc.com/teensy/). 
Deine Beschreibung hilft mir schon wirklich weiter. Danke! Ich denke 
jetzt muss ich noch die passenden Teile finden.

@MaWin: Ich hab kein Problem sowas zu lesen, aber ich wusste ja zu 
beginn nichtmal nach was ich suchen muss. Ich habe gehofft etwas kleines 
zu finden (nicht größer als 5mm im Durchmesser). Und auch etwas mit 
weniger Aufwand bzgl. der Schaltung.

@Johannes: Danke. Ich denke der AVR4019 ist toll, vor allem auch wegen 
I2C, aber er ist zu Groß für einen kleinen Wecker und zum anderen sind 
die verbauten LED's wohl zu stark: "WARNING: The IR emitters on the 
sensor board are capable of producing high levels of Infra Red that is 
not visible to the human eye and so should not be viewed directly or 
with optical instruments."

Ich werd wohl mal den Sensor bestellen den ich oben bei ebay gefunden 
hab und mir seine Werte am analogen Input (bei 3.3V Versorgung) ansehen. 
Dann seh ich ja ob ich noch eine externe Verstärkerschaltung brauche.

Danke an alle!

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