Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichtschranke mit Zähler


von torben r. (microlix)


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Hallo,
ich brauche für ein Experiment eine Lichtschranke, mit der ich die 
Unterbrechungen zählen kann.
Am liebsten würde ich diese so realisieren, dass ich keinen 
Mikrocontroller programmieren muss. Ist das Überhaupt möglich?
Falls ja, hat jemand einen einfachen Schaltplan?

Achja, und die Bauteile sollten in der Beschaffung so günstig wie 
möglich sein. Und der Abstand, welcher überwacht werden soll, beträgt in 
etwa 10-12cm.

von amateur (Gast)


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Es gibt noch "ganz normale" Lichtschranken mit einem 
Schaltkontaktausgang. Darüber hinaus gibt es auch elektromechanische 
Zähler die einen einfachen Impulseingang haben. Schick die beiden vor 
den Traualtar und gib ihnen als Hochzeitsgeschenk ein hübsches Netzteil 
(am besten mit roter Schleife) und die beiden  können glücklich werden. 
Sollten die beiden sich nicht über den Namen (Spannung) einigen können, 
wäre vielleicht noch ein Relais auf dem Geschenketisch angebracht.

von kartoffelsalat (Gast)


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ja
nein
aber such mal einen cmos counter (cd4017?)
interessant wird die frage, wie du dir die anzeige vorstellst.
alternativ hab ich auch schon mal einen billigen schrittzähler umgebaut

von BodoCuno (Gast)


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torben r. schrieb:
> Am liebsten würde ich diese so realisieren, dass ich keinen
> Mikrocontroller programmieren muss. Ist das Überhaupt möglich?

Nein, das geht gar nicht, lies mal die Meinungen der hier vertretenen 
Experten.
Für Alles was man will braucht man einen µC, sogar wenn nur eine LED
blinken soll oder aus dem Lautsprecher "pieps" kommen soll.
Das geht nicht mehr auf dem alten und bewährten Weg über solide Technik.

Dein Problem ist aber so speziell, Du mußt sicher eine AS400 oder gar 
eine
3270 anschaffen um das überhaupt zu lösen, das Zeug gibt es aber nur 
noch
bei Ebay. Besser wäre eine Farm mit ca. 30 Linux-Faxen-PCs die für 
kleines
Geld auch bei Aldi gekauft werden können und hier unter Anleitung von
richtigen Spezialisten konfiguriert werden.
In ca. 4 Jahren hast Du dann Dein Ergebnis.........


Es geht nicht weil Du zu blöd und Linux zu gut.

von Michael (Gast)


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torben r. schrieb:
> ich brauche für ein Experiment eine Lichtschranke, mit der ich die
> Unterbrechungen zählen kann.

Bei solch einer Anwendung tun sich gleich ein paar Fragen auf:
 - Wie sind die Fremdlichtbedingungen?
 - Wie schnell muß die Lichtschranke reagieren?
 - Wie soll das Zählergebnis weiterverarbeitet werden?
 - Wie weit mußt gezählt werden?

von Zusatz (Gast)


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> Am liebsten würde ich diese so realisieren, dass ich keinen
> Mikrocontroller programmieren muss. Ist das Überhaupt möglich?
Kein Problem

> Falls ja, hat jemand einen einfachen Schaltplan?
Kann sein.

Beantworte die Fragen von Michael
+ wie schnell erfolgen die Unterbrechungen?
+ sind diese zeitlich ähnlich/gleich?
Beschreib mal das Experiment.

von Schlumpf (Gast)


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torben r. schrieb:
> Am liebsten würde ich diese so realisieren, dass ich keinen
> Mikrocontroller programmieren muss. Ist das Überhaupt möglich?

Natürlich ist das möglich..
Ob es sinnvoll ist, hängt von deinen Anforderungen an die Funktion ab.

Dazu sollest mindestens mal bekannt geben, wie weit du zählen willst und 
wie das Zählergebnis nachher zur Verfügung stehen soll.
z.B: Binär über LEDs oder über 7-Segement-Anzeige oder LCD oder per PC 
auslesbar, oder...

von torben r. (microlix)


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> Bei solch einer Anwendung tun sich gleich ein paar Fragen auf:
>  - Wie sind die Fremdlichtbedingungen?
normale Zimmerleuchte
>  - Wie schnell muß die Lichtschranke reagieren?
Eine Unterbrechung würde in etwa jede Sekunde stattfinden. Mal etwas 
mehr und mal etwas weniger. Aber nie schneller als alle 0,91s.
>  - Wie soll das Zählergebnis weiterverarbeitet werden?
Erstmal soll die Zahl nur auf einem Display angezeigt werden. 
Theoretisch sind auch andere Anzeigen möglich.
>  - Wie weit mußt gezählt werden?
Bis maximal 99.

Die Lichtschranke soll die Anzahl von Schwingungen an einem Pendel 
zählen und dann Anzeigen. Damit verschiedene Aufbauten des Pendels dann 
untersucht werden können.

von Werner (Gast)


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torben r. schrieb:
>>  - Wie sind die Fremdlichtbedingungen?
> normale Zimmerleuchte

Was heißt "normale Zimmerleuchte"? Seitdem Glühobst auf der Roten Liste 
steht, ist das nicht mehr so klar. Läßt sich das ganze so aufbauen, dass 
das Zimmerlicht nicht direkt auf den Empfänger trifft?

>>  - Wie schnell muß die Lichtschranke reagieren?
> Eine Unterbrechung würde in etwa jede Sekunde stattfinden. Mal etwas
> mehr und mal etwas weniger. Aber nie schneller als alle 0,91s.

Und wie lange dauert eine Unterbrechung?
Und wie groß ist der Teil vom Pendel, der die Lichtschranke unterbricht?

von Schlumpf (Gast)


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zwei BCD-Zähler mit nachgeschalteten BCD-zu-7-Segment-Decoder..
Dann hast halt kein Display, sondern zwei sieben Segement Anzeigen.
Aber das dürfte vermutlich die einfachste Lösung sein, wenn du keinen uC 
einsetzen willst.
Eventuell gibt es bereits fertige BCD-Zähler-ICs, die den 
7-Segement-Decoder gleich on Chip haben

von Fruehaufsteher (Gast)


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Soviele Quatscher, gruselig

von Schlumpf (Gast)


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der mc14518 ist bereits ein zweistelliger BCD Counter
Dann würdest du nur noch 2 7-Segment-Decoder benötigen

natürlich musst du das Eingangssignal etwas aufhübschen

von Schlumpf (Gast)


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Fruehaufsteher schrieb:
> Soviele Quatscher, gruselig

???

von Thomas E. (thomase)


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Schlumpf schrieb:
> Eventuell gibt es bereits fertige BCD-Zähler-ICs, die den
> 7-Segement-Decoder gleich on Chip haben
Gibt es mit Sicherheit bei Konrat.

Vibrator mit NE555 >> 36KHz auf IR-Led
IR-Empfänger für 36KHz aus Fernseher ausbauen(umsonst) oder kaufen (<1€)
gegenüber positionieren
Bei Unterbrechung geht der Empfänger auf 0
Zähler von Konrat dran
fertig.

Und das Umgebungslicht kann dich mal kreuzweise. Da kannst du eine 
Lichtorgel daneben stellen.

mfg.

von Schlumpf (Gast)


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Mir stellt sich nur noch eine Frage:
Wenn man für ein Experiment alle Sekunde ein Ereignis zählen muss und 
dieses Ereignis tritt maximal 99 mal auf, dann ist das Experiment nach 
100 Sekunden vorbei.
Wieso stellst du dich da nicht einfach daneben und zählst "zu Fuß" mit?

Wenn es daran liegen sollte, dass du nur 10 Finger hast, dann zähle 
einfach Binär, damit kommst dann mit 10 Fingern bis 1023
Spass

von torben r. (microlix)


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Werner schrieb:
>>>  - Wie sind die Fremdlichtbedingungen?
>> normale Zimmerleuchte
>
> Was heißt "normale Zimmerleuchte"? Seitdem Glühobst auf der Roten Liste
> steht, ist das nicht mehr so klar. Läßt sich das ganze so aufbauen, dass
> das Zimmerlicht nicht direkt auf den Empfänger trifft?
Ja, dass ist möglich
>
>>>  - Wie schnell muß die Lichtschranke reagieren?
>> Eine Unterbrechung würde in etwa jede Sekunde stattfinden. Mal etwas
>> mehr und mal etwas weniger. Aber nie schneller als alle 0,91s.
>
> Und wie lange dauert eine Unterbrechung?
Das kann ich heute leider nicht überprüfen.
> Und wie groß ist der Teil vom Pendel, der die Lichtschranke unterbricht?
6mm. Falls das zu klein ist, könnte ich aber zur Not auch noch ein 
Alluplättchen oder ähnliches ankleben.

Schlumpf schrieb:
> dieses Ereignis tritt maximal 99 mal auf, dann ist das Experiment nach
> 100 Sekunden vorbei.
> Wieso stellst du dich da nicht einfach daneben und zählst "zu Fuß" mit?
Ich habe nochmal ne Nacht darüber geschlafen... Eine 3 Stellige Anzeige 
ist doch realistischer

von John (Gast)


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Wie wäre es mit 6 stellen?
Conrad Best.-Nr.: 126684

von torben r. (microlix)


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6 stellen sind Zukunftssicherer.
Aber wie baue ich daran dann eine Lichtschranke ?

Ich bin momentan dabei die Grundlagen zu lernen und leider noch nicht 
soweit, dass ich so etwas ohne Schaltplan hin bekomme...
Falls jemand mir also einen Schaltplan geben kann, wäre ich euch sehr 
dankbar

von Werner (Gast)


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torben r. schrieb:
> 6mm. Falls das zu klein ist, könnte ich aber zur Not auch noch ein
> Alluplättchen oder ähnliches ankleben.

Eine andere Möglichkeit ist, dafür zu sorgen, dass Sender oder Empfänger 
mit einer Linse scharf auf die Schwingungsebene abgebildet wird, falls 
das Pendel in einer Ebene schwingt.

Wenn die Pendelamplitude nicht zu groß ist, sollten die 6mm für die 
Auswertung mit einer 36kHz-Lichtschranke, wie von Thomas vorgeschlagen, 
reichen.
Beitrag "Re: Lichtschranke mit Zähler"

Guck dir einfach mal das Datenblatt eines TSOP31236 IR-Empfänger-Modules 
an. Nachteil von IR ist, dass man den Strahlverlauf nicht so einfach 
visuell überprüfen kann. Manche Handy- oder Web-Cams eignen sich aber, 
um das IR-Licht zu verfolgen.
Für sichbares Licht kann man auch eine normale Photodiode, z.B. BPW34 
und eine fertige Empfängerelektronik VSOP584/VSOP383 (fummelig 
aufzubauen, nicht überall zu bekommen) verwenden. Wegen des fehlenden 
Filters ist der Aufbau dann aber wesentlich empfindlicher für 
Fremdlicht.

von H. T. (triti)


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Vorschlag:
www.conrad.de/ce/de/product/126565/

Einen einfachen IR-Lichtschranken + NE555 Monoflop (1,4 Sek.) aufbauen 
der den Zähler bedient.
Das geht auch bei Fremdlicht wenn man ein bisschen abschirmt.

> Falls jemand mir also einen Schaltplan geben kann,
Wird bei mir ein bisschen dauern. Vlt. kann jemand ....

lg
Triti

von H. T. (triti)


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von Nachteule (Gast)


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Ein Billigst-Taschenrechner aus dem 1€-Shop lässt sich leicht als 
Ereigniszähler für die genannten niedrigen Impulswiederholraten 
modifizieren.

Dazu muss man lediglich den Tastenkontakt für "=" herausführen und mit 
dem Lichtschrankenausgang ansteuern. Umständlich gestaltelt sich 
allenfalls das Procedere vor Zählbeginn durch das manuelle Betätigen der 
Tasten "AC 1 + +".

Vom Messergebnis muss dann allerdings 1 subtrahiert werden, sofern man 
die Zählung nicht erst nach Ende des ersten Impulses startet.

von torben r. (microlix)


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Vielen Dank schon mal für den Schaltplan.
Tut mir leid, dass ich erst jetzt dazu gekommen bin zu antworten.
Ich habe aber noch eine Frage zum Verständnis des Plans.
Und zwar würde ich gerne wissen, was das unterste Bauteil auf dem linken 
Plan ist. (Das an dem 9V 2xGND und einmal blau ist)

von Karl H. (kbuchegg)


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torben r. schrieb:

> Und zwar würde ich gerne wissen, was das unterste Bauteil auf dem linken
> Plan ist. (Das an dem 9V 2xGND und einmal blau ist)

:-)
Das ist eine Lüsterklemme, die man benutzt um Kabel 
zusammenzuschliessen.
Hast du sicher in deiner Wohnung. Deckenleuchten werden so 
angeschlossen.

von aGast (Gast)


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torben r. schrieb:
> Und zwar würde ich gerne wissen, was das unterste Bauteil auf dem linken
> Plan ist. (Das an dem 9V 2xGND und einmal blau ist)

Das war jetzt aber schon ein Witz? Wenn nicht, das sind die Klemmen. 
Schau dir mal eine Lüsterklemme an dann wird es deutlich.
Ach ja die Lichtschranken (Links) gibt es auch schon fertig zu kaufen 
z.B. als Reflexlichtschranken mit oder ohne Spiegel zur Objekterkennung.

von torben r. (microlix)


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Nein, das war kein Witz, ich bin noch ein ziemlicher Anfänger im Bereich 
Elektronik. Ich kannte Das Schaltzeichen für die Lüsterklemme nicht...
Jetzt wo ich die Bedeutung kenne, ist das auch ganz logisch :)
Danke

von torben r. (microlix)


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wäre dieser Aufbau dann so richtig?
Der schwarze Kasten stellt den Zähler da und die werte werden aus tritis 
Post übernommen...

von amateur (Gast)


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Lichtschranken werden schon seit vielen Jahren, an vielen Stellen, auch 
an sicherheitskritischen, eingesetzt. Ich wundere mich wirklich, dass 
noch keinem die Fremdlichtempfindlichkeit aufgefallen ist;-)

von Karl H. (kbuchegg)


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Nimm das Schaltbild und drucke es aus.
Dann nimmst du einen Filzschreiber und gehst wie folgt vor.
Dann gehst du jede einzelne Leitunng aus dem Schltbild durch. Bei jeder 
Leitung, jeder Verbindung im Schaltbild siehst du im Bild deines Aufbaus 
(den du ebenfalls ausgedruckt hast) nach, ob und wenn ja wo du diese 
Verbindung in deinem Aufbau realisiert hast. Wenn du sie findest, dann 
ziehst du im Schaltbild die Leitung mit dem Filzschreiber nach 
(Kontrastfarbe verwenden) und du ziehst in deinem Aufbau die Verbindung 
nach.

Zum Schluss darf weder im Schaltbild noch im Aufbau irgendeine 
Verbindung nicht nachgezogen sein, also noch so wie im Originalausdruck 
vorliegen. Wenn du so eine Leitung findest, dann hast du etwas vergessen 
oder zuviel gemacht.


Wenn du Elektronik betreiben willst, dann musst du dir auch Methoden 
überlegen, wie du deine Arbeit selbst kontrollieren kannst.

von torben r. (microlix)


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Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Ein Kasten, zu dem nur eine Leitung hingeht, muss dich stutzig machen.

Das hat es mich auch... Aber im Schaltplan habe ich kein zweites Kabel 
gesehen und bei Conrad steht das im Zähler eine Batterie eingebaut ist. 
Also dachte ich brauch ich keine Stromversorgung, sondern nur eine 
Datenleitung vom NE 555 zum Zähler. Das ist meine einzelne Leitung...

von Karl H. (kbuchegg)


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torben r. schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Ein Kasten, zu dem nur eine Leitung hingeht, muss dich stutzig machen.
>
> Das hat es mich auch...

Passt schon.
Das ist der Ausgang an den dann der Zähler angeschlossen wird (und 
dessen Masse natürlich mit der Masse dieser Schaltung verbunden wird). 
Mein Fehler.

> Aber im Schaltplan habe ich kein zweites Kabel
> gesehen

Ich habs zu spät gesehen. Im Schaltplan steht dann 'zum Zähler' dabei. 
Also offensichtlich der Ausgang.

> und bei Conrad steht das im Zähler eine Batterie eingebaut ist.
> Also dachte ich brauch ich keine Stromversorgung, sondern nur eine
> Datenleitung vom NE 555 zum Zähler. Das ist meine einzelne Leitung...

Massen werden IMMER durchverbunden. Damit alle Module eine gemeinsame 
Vorstellung davon haben, welches Potential denn eigentlich 0V sein soll.

von torben r. (microlix)


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Also brauche ich doch noch eine Verbindung vom Zähler zur Masse, oder?

von Meier (Gast)


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> eine Verbindung vom Zähler zur Masse,
Ja.
Also 2 Leitungen, 1x Masse und 1x den Ausgang vom NE555. Sonst weiss der 
Zähler ja nicht wann ein high-Signal kommt. Der braucht einen Bezug und 
das ist die GEMEINSAME Masse=GND=ground=0V.

von torben r. (microlix)


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Also ist der Aufbau so jetzt richtig?

von torben r. (microlix)


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Hallo,
Bei dem Schaltplan 
(http://www.mikrocontroller.net/attachment/166103/clip17.gif) steht ja 
der eine Kondensator kann zwischen 10 und 100nF groß sein.
Welche Auswirkungen hat es, ob ich einen 10nF Kondensator nutze oder 
einen 100nF Kondensator?

von Michael (Gast)


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torben r. schrieb:
> Welche Auswirkungen hat es, ob ich einen 10nF Kondensator nutze oder
> einen 100nF Kondensator?

Da nimmst du am besten mal das Datenblatt vom NE555 und guckst dir das 
Funktionsdiagram (Functional Block Diagram) an. Dann siehst du, dass der 
Kondensator am Anschluß "Cont" zusammen mit den Widerständen am 
Spannungsteiler (Pin 8...Gnd) für die Schaltschwellen einen Tiefpass 
bildet. Beim Wert für den Kondensator kommt es also auf die Störungen 
auf deiner Versorgungsspannung und auf die geforderte Genauigkeit 
(Jitter) der Schaltflanken drauf an, m.a.W. das ist erstmal unkritisch.

von dolf (Gast)


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power ir led
ir fototransi (mit tageslichtfilter 800...950nm)
1*cd4093b
cd4026b
uln2004
7 segmentanzeige gem. anode

dazu noch etwas hühnerfutter und schon hast ne zählende lichtschranke.
wenn der zählumfang größer als eine stelle sein soll dann halt mehrere 
cd4026 hintereinander schalten.
dazu gehört dann auch jeweils der uln2004 als displaytreiber und die 
anzeige.
der zähler kann nach 0 resettet werden und man kann die anzeige dukel 
scalten.

von H. T. (triti)


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> Welche Auswirkungen hat es, ob ich einen 10nF Kondensator nutze oder
> einen 100nF Kondensator?
Keine. Der Kondensator dort ist dazu da dass die Schaltung nicht 
schwingt.

Die Monoflop-Zeit wird nur mit C und R1 eingestellt.

von torben r. (microlix)


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