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...
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.
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
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
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
Angehängte Dateien:
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Photodiode.png
5,1 KB
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&proid=16) 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
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
@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
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...
@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
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?
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
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