Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LDR am open collector Ein-/Ausgang


von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Hi, ich bin neu hier. ;-)

Ich bin Softwerker und habe fast keine Ahnung von (analoger) Hardware.

Ich habe eine Schaltung gefunden, wie ich einen LDR (Fotowiderstand) in 
Verbindung mit einem Kondensator an einem Digital Eingang/Ausgang 
betreiben kann. Kondensator entladen und dann die Ladezeit messen 
(Schaltung siehe Anhang).

Jetzt möchte das gleich an meinem Controller tun, der hat aber einen 
Open Collector Ausgang und kann vermutlich deswegen den Konsensator 
nicht entladen (Ausgangsschaltung von meinem Contoller im Anhang).

Weiterer Unterschied: Mein Ein/Ausgang arbeitet mit ca. 12-15 Volt (und 
nicht mit 5 Volt)

Wie muss ich die Schaltung verändern, damit das funktioniert? Möglichst 
mit Dimensionierung der Bauteile.

Wie gesagt, Analogtechnik ist überhaupt nicht mein Ding. ;-)

Grüße
dgdg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Detlef Gerhardt schrieb:
> der hat aber einen Open Collector Ausgang
Da ist doch der Emitter offen....  :-o

> Wie muss ich die Schaltung verändern, damit das funktioniert? Möglichst
> mit Dimensionierung der Bauteile.
Du musst Plus und Minus vertauschen:
1
            .----------o--------- 30V
2
            |          |
3
      ----|<          ===
4
            |E         |
5
            '----------o
6
                       |
7
                      LDR
8
                       |
9
             ----------o--------- GND

Allerdings solltest du nochmal genau nachschauen, ob du deinen LDR 
überhaupt mit 30V beaufschlagen darfst.
Und falls ja, was passiert, wenn der hell beleuchtet 100 Ohm hat. Dann 
würde nämlich ein Strom von 0,3A fließen und damit eine Verlustleistung 
von knapp 10W anfallen...

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ok, das hilft mir schon mal etwas weiter.

Ich betreibe den Controller nur mit 12-15 Volt. Das muesste der LDR doch 
aushalten? Ich schaue noch mal ins Datenblatt.

Wegen der Verlustleistung: Ein Schutzwiderstand in Reihe mit dem LDR?

Grüße,
dgdg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Detlev G. schrieb:
> Wegen der Verlustleistung: Ein Schutzwiderstand in Reihe mit dem LDR?
Das ist eine Möglichkeit. Damit wird dann auch die maximale Spannung am 
LDR reduziert (Spannungsteiler)...

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ich habe gerade noch mal gemessen.

Ich möchte Sonnenlicht detektieren und da geht der LDR deutlich unter 
100 Ohm. Das war mir nicht klar, weil die Diagramme, die ich gesehen 
habe, alle bei 1000 Ohm aufhörten. Mit Schutzwiderstand wird das ganze 
dann vermutlich zu unemfindlich.

Ich überlege jetzt, ob ich dem LDR einfach einen Filter spendiere um die 
Sonneneinstrahlung zu reduzieren.

Oder gäbe es eine alternative Schaltung mit der ich die 
Sonneneinstrahlung messen könnte?  Von mir aus auch mit Fotodiode oder 
Fototransistor.

Ich habe eben leider keinen analogen Eingang. Ich brauche also so eine 
Komparator-Schaltung (habe inzwischen rausgefunden, dass man das wohl so 
nennt ;-)).

Ich brauche das nichts aufs Lux genau. Ich will nur wissen, ob es 
bewölkt ist.

Gruß,
dgdg

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ich habe gerade hier 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor 
noch ein Beispiel gefunden (ganz unten das letzte Beispiel mit der LED 
als Fotodiode).

Ist das hochohmig genug bei hoher Lichtintensität?
Hält die Diode 15 Volt aus?
Wie muss ich die Schaltung wieder umdrehen, damit ich mit meinen Open 
Collector-E/As klarkomme? (ich sehe gerade, die Schaltung ist ja schon 
High-Aktiv)

Gruß,
dgdg

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ich habe noch ein wenig recherchiert und mir jetzt folgendes bestellt:
http://www.watterott.com/de/TSL45315-Breakout

Das liefert mir für 7,50 Euro den Helligkeitswert digital per I2C (in 
Lux). Eigentlich unglaublich, wenn ich bedenke, dass schon alleine ein 
LDR 1-2 Euro kostet. ;-)

Damit werde ich es wohl hinkriegen, weil alles digital. Und ich muss 
mich nicht mit dem mysteriösen Analogkrams beschäftigen. ;-)

Trotzdem danke für die Tipps.

Gruß,
dgdg

von Michael A. (Gast)


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Detlev G. schrieb:
> Das liefert mir für 7,50 Euro den Helligkeitswert digital per I2C (in
> Lux). Eigentlich unglaublich, wenn ich bedenke, dass schon alleine ein
> LDR 1-2 Euro kostet. ;-)

Noch unglaublicher wird's, wenn man bedenkt, dass davon der TSL4531 
weniger als 50ct (in Stückzahlen) bzw. 1,30€ (einzeln) kostet und man 
eigentlich oft nicht mehr braucht, um per I2C direkt drauf zugreifen zu 
können.

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ja, aber den TSL4531 kriege ich leider ohne Breakout-Board nicht 
verarbeitet.

Übrigens, falls mir doch noch jemand einen Tipp geben kann, wie die 
Lichtmessung mit einer LED in Sperrrichtung funktionieren könnte 
(welcher LED-Typ, Dimensionierung bei der obigen E/A-Schaltung mit 12-15 
Volt) würde mich das doch noch interessieren.

Sollte aber, wie gesagt, für hohe Lux-Werte funktionieren. Es soll kein 
Dämmerungsschalter werden sondern ich möchte bedeckten Himmel von 
unbedecktem Himmel unterscheiden. Der Sensor soll also ins direkte 
Sonnenlicht. Was dann vermutlich auch wieder Probleme mit der 
Temperaturkompensation nach sich zieht.

von Harald W. (wilhelms)


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Detlev G. schrieb:

> Ich brauche das nichts aufs Lux genau. Ich will nur wissen, ob es
> bewölkt ist.

Das ist aber nicht so einfach festzustellen. Manchmal ist es mit
Wolken heller als ohne.
Gruss
Harald

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Ich habe ja keinen "dummen" Vergleicher hinter dem Sensor, der auf einen 
festen Schwellwert reagiert, sondern einen Microcontroller. Vielleicht 
braucht ich auch noch einen zweiten Sensor, der nicht "in die Sonne 
schaut" sondern der das indirekte Umgebungslicht misst. Und dann 
vergleiche ich die beiden.

Gruß,
dgdg

von Thomas W. (Gast)


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Detlev G. schrieb:
> Übrigens, falls mir doch noch jemand einen Tipp geben kann, wie die
> Lichtmessung mit einer LED in Sperrrichtung funktionieren könnte
> (welcher LED-Typ, Dimensionierung bei der obigen E/A-Schaltung mit 12-15
> Volt) würde mich das doch noch interessieren.

Du schaltest die LED einfach an einen TIA und betreibst sie als 
Photodiode im Kurzschlußbetrieb. Das sichert dir Linearität über einen 
großen Bereich.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsensor_/_Helligkeitssensor#Konstantstromquelle_mit_Transimpedanzverst.C3.A4rker

von Hans W. (Firma: private) (dgdg)


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Thomas W. schrieb:
> Du schaltest die LED einfach an einen TIA und betreibst sie als
> Photodiode im Kurzschlußbetrieb. Das sichert dir Linearität über einen
> großen Bereich.
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Lichtsenso...

Und dann? Wie komme ich dann mit dem Signal auf meinen digitalen Port?
Ein externer festeingesellter Komparator kommt leider nicht in Frage, 
weil ich die Empfindlichkeit im Betrieb per Software nachjustieren will.

Gruß,
dgdg

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