Hallo liebe Experten,
ich sitze momentan an einer Schaltung für einen Freund, bei der ich ein
wenig Rat brauchen könnte.
Prinzipiell soll die Schaltung folgendes können: sobald eine
Lichtschranke durchbrochen wird, soll ein Lichtimpuls ausgelöst werden,
der eine bestimmte Zeit lang gehalten wird. Im Prinzip sollte dies über
einen Mikrocontroller recht einfach gehen, alternativ habe ich in
Betracht gezogen, dass die Lichtschranke beim Durchbrechen ein Monoflop
auslöst, das wiederum die LEDs ansteuert.
Mein Problem dabei ist aber, dass die Zeiten dabei recht kurz sind:
Die Lichtschranke wird weniger als 10 µs unterbrochen sein, dann muss in
möglichst kurzer Zeit das Licht angehen und nach einigen ms wieder
erlöschen.
Meine Frage wäre jetzt: brauche ich dazu spezielle Bauteile? Wenn ich
einen µC mit 1 MHz takte, hat der ja eine Taktdauer von 1 Mikrosekunde -
aber kann er die entsprechenden Schritte auch in dieser Zeit ausführen?
Reicht die kurze Auslösezeit der Lichtschranke, um ein Interrupt zu
triggern? Auf was muss ich bei der Lichtschranke achten, damit diese in
den 10 µs sicher triggert?
Und reichen normale (superhelle) LEDs, oder brauchen die zu lange, um
auf voller Leuchtstärke zu sein? Und reicht eine normale Batterie aus,
um ein längeres LED-Band schnell genug mit der ausreichenden Energie zu
versorgen, oder sollte ich einen Kondensator davor schalten, aus dem die
LEDs ihren Strom ziehen können?
Es wäre super, wenn ihr mir dabei helfen könntet, bisher hatte mein
Mikrocontroller immer genug Zeit, seine Aufgaben zu erledigen, weshalb
ich absolut keine Ahnung habe, ob diese Zeiten schon im kritischen
Bereich liegen, für den ich spezielle Schaltungen brauche, oder ob ich
das mit normalen Bauelementen und einem halbwegs auf Geschwindigkeit
programmierten µC-Programm hinbekomme.
Es wäre auch schon hilfreich, wenn ich ein paar Schlüsselworte wüsste,
nach denen ich in den Datenblättern schauen kann.
danke schonmal im Voraus,
Fabian
PS: Vielleicht sollte ich zum besseren Verständnis die genaue Anwendung
beschreiben, für die die Schaltung gedacht ist: Der Freund, für den ich
das bastle macht ab und an mit Freunden Softair-Spiele. Jetzt hat er
entdeckt, das es leuchtende Softair-Kugeln gibt - wenn man diese beim
Abfeuern mit hellem Licht beleuchtet, ziehen sie im dunkeln eine
Leuchtspur nach sich, was einen recht interessanten Effekt bringt.
Deshalb wollten wir versuchen, in einen der "Schalldämpfer" am Anfang
eine Lichtschranke einzubauen und im verbleibenden Teil ein SMD-LED-Band
anzubringen.
Ich habe jetzt leider nicht die genauen Daten, aber ich denke die
folgenden Werte sind recht gut geschätzt:
1) Die Mündungsgeschwindigkeit beträgt zwischen 100 und 200 m/s
2) Die Kugel hat etwa 2 mm Durchmesser -> in etwa 10 - 20 µs ist sie
einmal komplett durch die Lichtschranke geflogen
3) Der Lauf ist etwa 30 cm lang. Die LEDs sollten die Kugel möglichst
während der gesamten Zeit, die sie im Lauf ist beleuchten, ein paar
Millisekunden zu viel schaden nicht.
Auch eine Idee, habe ich gar nicht dran gedacht. Ja, das ist
wahrscheinlich bedeutend einfacher, wobei ich keine Ahnung habe, wie die
Softair überhaupt aussieht, an die das Ding dran soll, ich bin nur für
die Elektronik zuständig :-D
@ Fabian Schicker (Gast)
>Die Lichtschranke wird weniger als 10 µs unterbrochen sein, dann muss in>möglichst kurzer Zeit das Licht angehen und nach einigen ms wieder>erlöschen.
Kein Thema, ein Monoflop braucht weniger als 1us zum Triggern.
>einen µC mit 1 MHz takte, hat der ja eine Taktdauer von 1 Mikrosekunde -
VErgiss den uC, das ist Unsinn. Das Problem liegt ganz woanders.
>Und reichen normale (superhelle) LEDs, oder brauchen die zu lange, um>auf voller Leuchtstärke zu sein?
LEDs schalten locker in 10-100ns.
> Und reicht eine normale Batterie aus,>um ein längeres LED-Band schnell genug mit der ausreichenden Energie zu>versorgen,
Ja.
> oder sollte ich einen Kondensator davor schalten, aus dem die>LEDs ihren Strom ziehen können?
;-)
>Es wäre auch schon hilfreich, wenn ich ein paar Schlüsselworte wüsste,
Dann pass mal auf.
>entdeckt, das es leuchtende Softair-Kugeln gibt - wenn man diese beim>Abfeuern mit hellem Licht beleuchtet, ziehen sie im dunkeln eine>Leuchtspur nach sich, was einen recht interessanten Effekt bringt.
Nett. Aber hier liegt dein Problem.
Wie habt ihr das getestet? Taschenlampe draufgehalten für ein paar
Sekunden, dann Feuer? Hmmm.
>eine Lichtschranke einzubauen und im verbleibenden Teil ein SMD-LED-Band>anzubringen.
Wird wahrscheinlich nix. Warum? Die Flugzeit duch den "Schalldämpfer"
ist zu kurz. Denn in dieser Zeit muss man die Kugeln "aufladen", dazu
braucht man hohe Pulsleistungen.
Es ist wahrscheinlich um Längen einfacher, ein innenbeleuchtetes Magazin
zu bauen, da braucht man keine große Pulsleistung.
>1) Die Mündungsgeschwindigkeit beträgt zwischen 100 und 200 m/s>2) Die Kugel hat etwa 2 mm Durchmesser -> in etwa 10 - 20 µs ist sie>einmal komplett durch die Lichtschranke geflogen>3) Der Lauf ist etwa 30 cm lang. Die LEDs sollten die Kugel möglichst>während der gesamten Zeit, die sie im Lauf ist beleuchten, ein paar>Millisekunden zu viel schaden nicht.
100m/s = 0,1m/ms. Macht drei ms bei 30cm Lauflänge. Bei 200m/s nur noch
1,5ms.
MfG
Falk
Super, danke, hat mir wirklich sehr geholfen. Danke vor allem für die
Idee mit dem innenbeleuchteten Magazin - getestet haben wir das bisher
noch garnicht, der Freund hat das nur einmal irgendwo so gesehen, wusste
aber nicht genau, wie es gemacht wurde. Es war einfach eine Idee
gewesen, zumal das zusätzlich noch den Effekt von "Mündungsfeuer" gehabt
hätte. Vermutlich werde ich es als eigene Spielerei trotzdem mal
probieren, neben dem beleuchteten Magazin.
LG,
Fabian
PS:
@Falk: auch wenn dein Beitrag unglaublich hilfreich war - muss das in
dieser fast von Überheblichkeit triefenden Art sein? Ich bin zwar kein
Profi, habe aber durchaus schon ein bisschen Erfahrung. Falls es dir
nicht aufgefallen ist: ich habe wirklich versucht, konkrete Angaben zu
machen und habe mir da auch schon selbst Gedanken dazu gemacht. Ich habe
nur eben bisher nie mit zeitkritischen Prozessen gearbeitet und war mir
deshalb unsicher. Ich habe auch kein Problem damit, eines Besseren
belehrt zu werden, wenn meine Denkweise abwegig ist (wie sie ja jetzt
auch war, da ich mich zu sehr auf die anfängliche Idee fixiert hatte).
Zu meiner Unwissenheit stehe ich - aber ich werde nicht gerne als dumm
behandelt.
