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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR Lichtschranke(IR,NPN) brauche Anregungen


Autor: Marco M. (marco1987)
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Hi,

ich möchte eine IR Lichtschranke bauen, erstmal etwas einfacher ohne 
gepulste Sendediode.

Zur verfügung habe ich folgende Bauteile:
BPW42 (NPS Phototransistor)
LD274 (IR Doide)
SFH409 (IR Diode)
SFH309 /Phototransistor)
OPVs

Bisher habe ich diesen Schaltplan versucht (siehe anhang)

Aber das hat nicht so Funktioniert, kann mir leider nicht erklären 
wieso.
Und wenn es funktioniert hat dann nur aus 1cm entfernung lieferte mir 
der erste OPV dann max 20 mv weiter weg hatte ich gar keine Spannung 
mehr.


Was für entfernungen sind grundsätzlich mit so einer Lichtschranke 
möglich?
1 Meter realistisch?

MFG

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Marco M. (marco1987)

>Dateianhang: lichtschranke.PNG (2,6 KB, 12 Downloads)

>Bisher habe ich diesen Schaltplan versucht (siehe anhang)

Tja, aber dort ist eine PhotoDIODE eingezeichnet. Einen PhotoTRANSISTOR 
kann man nicht mit einem Transimpedanzverstärker benutzen!

>Was für entfernungen sind grundsätzlich mit so einer Lichtschranke
>möglich?
>1 Meter realistisch?

Locker, wen man es richtig(tm) macht.

Fang mal klein an. Nimm 5V, einen 1MOhm Vorwiderstand und deinen 
Phototransistor. Damit kannst du dann man deinen 74HC04 ansteuern.

MfG
Falk

Autor: Marco M. (marco1987)
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Danke habe deine Schaltung umgesetzt und es hat geklappt habe dann noch 
einen NE555 drangehängt und ihn mit 2Hz getaktet und es geht super. 
Jetzt würde ich dann das ganze an einen Atmel hängen und die 2 Hz 
auslesen,dann sollte alles sicher funktionieren oder? Hat jmd noch 
verbesserungsvorschläge?

MFG

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Tip:
Die Schaltung mit der Fotodiode, die verwende ich (leicht modifiziert). 
Die arbeitet sehr zuverlässig. Bei mir habe ich sie allerdings nur auf 
einige mm Abstand geplant.
Gegenüber dem Fototransistor hat diese Schaltung mit der Fotodiode den 
Vorteil, dass sie sehr schnell ist. Damit sind Taktfrequenzen (resp. 
Unterbrechungen) vom über 100kHz locker zu erreichen..

Autor: Marco M. (marco1987)
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naja aber 100Khz sind bei mir nicht wirklich so erforderlich.
werde vllt auf 1 kh gehen.

aber wieso macht ein takt die Übertragung besser und verringert die 
Störeinwirkungen von außen?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>aber wieso macht ein takt die Übertragung besser und verringert die
>Störeinwirkungen von außen?

Warum blinkt der Blinker am Auto? und leuchtet nicht einfach??

Richtig.. Ist besser zu erkennen...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Marco M. (marco1987)

>aber wieso macht ein takt die Übertragung besser und verringert die
>Störeinwirkungen von außen?

Ganz Einfach. Stichwort Modulation und Filter.

In der "Natur" gibt es im wesentlichen nur Lichtquellen, die mit 
"Gleichlicht" verschiedener Helligkeit arbeiten. Schnell geschaltete 
bzw. moduliertes Licht gibt es kaum. Ergo kann man so die Lichtschranke 
gut vom bisweilen SEHR starken Umgebungslicht unterscheiden.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Matthias Lipinsky (lippy)

>Warum blinkt der Blinker am Auto? und leuchtet nicht einfach??

>Richtig.. Ist besser zu erkennen...

Hehe, DAS ist natürlich die intuitivste Erklärung ;-)

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Marco M. (marco1987)

>auslesen,dann sollte alles sicher funktionieren oder? Hat jmd noch
>verbesserungsvorschläge?

Ja, deine "Verstärkerstufe" ist wenig sinnvoll. Häng das Signal vom 
Phototransistor direkt an deinen AVR. Der ist CMOS, und kommt auch mit 
sehr hochohmigen Quellen klar.
Wenn du dann schneller takten willst, musst du den 1MOhm kleiner machen. 
Allerdings geht das dann auf Kosten der Empfindlichkeit. Muss man messen 
und probieren.

MFG
Falk

Autor: Marco M. (marco1987)
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gut und µC technisch setze ich das dann so um...


wenn empfänger genau 1Khz empfängt dann mache das und das am Ausgang...
aber wie sicher kann ich sein, dass das Umgebungslicht mein Signal nicht 
verfälscht, denn das normale licht hat ja auch eine Frquenz von 50 hz

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Marco M. (marco1987)

>gut und µC technisch setze ich das dann so um...

>wenn empfänger genau 1Khz empfängt dann mache das und das am Ausgang...
>aber wie sicher kann ich sein, dass das Umgebungslicht mein Signal nicht
>verfälscht, denn das normale licht hat ja auch eine Frquenz von 50 hz

Wenn es von ne Glühlampe kommt sind es eher 100 Hz, ist eine 
Leistungsschwingung.

Und die Spielerei mit dem uC ist ja schön und gut, sinnvoll macht man 
das aber analog mit einem Filter (1 kHz Bandpass) und Demodulator 
(Spitzenwertdetektor, ne Diode, Widerstand und Kondensator).

MFG
Falk

Autor: Marco M. (marco1987)
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> Und die Spielerei mit dem uC ist ja schön und gut, sinnvoll macht man
> das aber analog mit einem Filter (1 kHz Bandpass) und Demodulator
> (Spitzenwertdetektor, ne Diode, Widerstand und Kondensator).

Spielerei ist gut, ich will das ganze doch auswerten und das kann ich 
mit einem C u R nicht einfach, da brauche ich schon ein wenig 
Intelligenz.

also für schnellere sache, z.b drehzahlmessung würde ich dann eine 
Fotodiode nehmen richtig?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Marco M. (marco1987)

>Spielerei ist gut, ich will das ganze doch auswerten und das kann ich
>mit einem C u R nicht einfach, da brauche ich schon ein wenig
>Intelligenz.

Aber demodulieren per Software ist relativ sinnlos, weil tierisch 
CPU-lastig.

>also für schnellere sache, z.b drehzahlmessung würde ich dann eine
>Fotodiode nehmen richtig?

Ja.

MFg
Falk

Autor: Sebastian (Gast)
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Wenn man sowieso schon einen modulierbaren Sender hat, kann man im 
Prinzip auch mit einem Empfänger für IR-Fernsteuerungen arbeiten. Der 
hat analoge Filter gleich eingebaut. Üblich ist der TSOP1738 (Vishay) 
für 38 kHz, den gibt es aber auch für andere Frequenzen, z.B. als 
TSOP1756 für 56 kHz. Vergleichbare Bauteile gibt es von verschiedenen 
Herstellern, oft aus Japan, aber ob nun ein KODENSHI HC-337M oder ein 
ROHM RPM6936-V4, die verhalten sich alle ähnlich. Anschlußbelegung kann 
von Typ zu Typ abweichen, und manchmal ist ein Pull-Up Widerstand am 
Ausgang erforderlich. Ansonsten ist damit alles ganz einfach: Bauteil 
hat 3 Anschlüsse, +5V, GND und einen Datenausgang direkt zum 
Mikrocontroller. Manche Hersteller erwarten (lt. Datenblatt), daß das 
modulierte Signal hin und wieder unterbrochen wird, aber zumindest beim 
RPM6936 habe ich noch keine Probleme damit gehabt.

Autor: Marco M. (marco1987)
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Wie würde das aussehen wenn ich einen HP in meine Schaltung integriere, 
stehe gerade aufm schlauch wo da eingang/ausgang

MFG

Autor: Marco M. (marco1987)
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Könnte mir jmd sagen wo und wie ich da einen Hochpass einbauen kann?

Danke

Autor: Marco M. (marco1987)
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Wieso keiner? das kann doch bestimmt jemand...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Marco M. (marco1987)

>Könnte mir jmd sagen wo und wie ich da einen Hochpass einbauen kann?

Zwischen den Phototransisor un den nachfolgenden Verstärker.

MFG
Falk

Autor: Marco M. (marco1987)
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welchen verstärker? iceh meine unten meine Schaltung die ohne op, die 
dierekt am µC hängt

Autor: Marco (Gast)
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Hallo!

hab mir eure Antworten mal angeguckt da ich auch sowas bauen möchte.
Aber bitte erklärt mir noch eins.
Wieso verstärkt ihr das Signal nach dem Phototransistor nochmal mit nem 
anderen Transistor?
ich würde die Schaltung mit einer IR-LED L-53F3BT und einem PT331C 
aufbauen. ich habe mir quasi ganz einfach die selbe Schaltung wie auf 
dem bild vorgestellt (schon bevor ich das gelesen habe) aber ohne die 
2te Verstärkerstufe. R4 wäre bei mir 200 Ohm und R1 2 kOhm.

würde das funktionieren oder gibt es einen Grund für den extrem 
niedrigen Strom den ihr da fliessen lasst? (Verträglichkeit des PT?) Ist 
die 2te Stufe nötig?

Ich möchte an den Ausgang auch gerne einen uC schalten und das ganze 
soll bei mir ohne Frequenz laufen. Gleichspannung...


Über informative Antworten würde ich mich sehr freuen! :)

Marco L.

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