Defekte LED erkennen

[jaba (Gast)]

Hallo in die Runde,

ich suche gerade für ein kleinen Microcontroller Projekt Vortrag eine 
repräsentative Vorstellung einer "ist kaputt" Erkennung eines 
Leuchtmittels ...
Was eigentlich total simpel klingt, erschliesst sich mir irgendwie 
trotzdem nicht sofort.

Mal angenommen ich habe eine LED an einen Digital-Pin eines 
Microcontrollers angeschlossen. Dann kann ich prüfen ob die LED 
reintheoretisch eingeschalten wäre, indem ich einfach prüfe ob der Pin 
auf High steht. Jetzt bräuchte ich aber noch irgendeine Schaltung die 
prüft, ob die LED auch wirklich leuchtet!

Mal abgesehen vom Edge-Case, dass die LED trotzdem Strom durchlässt, 
auch wenn die kaputt ist, gehe ich jetzt einfach mal davon aus, dass die 
LED hinüber ist, wenn kein Strom mehr durch die durchfliesst.

Braucht man hier einen Analog Eingang am Microcontroller um irgendwelche 
Ströme zu messen oder reicht auch ein zweiter Digitalpin, an dem dann 
Strom anliegt, wenn durch die LED (im Falle eines Defektes) eben kein 
Strom mehr fließt?

Wie sähe so eine Schaltung aus?

Irgendwelche Stichworte, die ich mir zu Gemüte führen kann? Ich hoffe, 
ich denke gerade nicht zu kompliziert xD

Besten Dank!

[Johannes (Gast)]

Ich würde mit dem ADC die Flussspannung überwachen....


D.h. Portpin - - R - LED - GND
ADC Portpin  - - - |

Dann sollteste Kurzschluss und offene Klemmen der LED und falls bekannt 
auch noch iregendwelchen spannungsabhänigen Alterungseffekte feststellen 
können.

Gruß
Johannes

[Chris M. (chris_appment)]

Oder direkt über ne Fotodiode schauen, ob da noch was leuchtet?

[HildeK (Gast)]

Johannes schrieb:
> D.h. Portpin - - R - LED - GND
> ADC Portpin  - - - |

Damit kann man auch direkt den Strom messen: Spannungsabfall über R. 
Wenn der HIGH-Pegel als Bezug zu unsicher erscheint, tauscht man R und 
LED.

[Teo D. (teoderix)]

Johannes schrieb:
> Ich würde mit dem ADC die Flussspannung überwachen....

Wenn außer den LEDs, nicht viele Verbraucher direkt vom µC gespeist 
werden, reicht es auch nur dessen Stromaufnahme zu überwachen!?

[jaba (Gast)]

Chris M. schrieb:
> Oder direkt über ne Fotodiode schauen, ob da noch was leuchtet?

Ist hier nicht das Problem Fremdlicht? Also ja, gucken ob was brennt 
klingt gut und einfach, aber wenns rundrum taghell ist, nützt das ja nix 
oder?

[Chris M. (chris_appment)]

jaba schrieb:
> Chris M. schrieb:
>> Oder direkt über ne Fotodiode schauen, ob da noch was leuchtet?
>
> Ist hier nicht das Problem Fremdlicht? Also ja, gucken ob was brennt
> klingt gut und einfach, aber wenns rundrum taghell ist, nützt das ja nix
> oder?

Kommt ganz auf deine verbaute LED an. Hast du ein Datenblatt?

[Bruno (Gast)]

jaba schrieb:
> repräsentative Vorstellung einer "ist kaputt" Erkennung eines
> Leuchtmittels

Da must ja eh jeden Prüfling von Hand anschließen. Dafür brauchst du 
keinen Controller. 9V Block und 1k Widerstand + deine Augen reichen.

[jaba (Gast)]

Bruno schrieb:
> jaba schrieb:
>> repräsentative Vorstellung einer "ist kaputt" Erkennung eines
>> Leuchtmittels
>
> Da must ja eh jeden Prüfling von Hand anschließen. Dafür brauchst du
> keinen Controller. 9V Block und 1k Widerstand + deine Augen reichen.

Verstehe ich jetzt nicht ... wie soll denn denn ein 9V Block und ein 1K 
Widerstand eine Logik ersetzen, die das Versagen eines Leuchtmittels 
automatisch messen soll?
Es geht mir nicht darum, dass das Leuchtmittel sowieso ewig hält, wenn 
man es einbaut und deshalb es vorher schon prüfen kann ... es geht hier 
um das Prinzip ... könnte ja auch ne Glühbirne sein ... oder sonst ein 
Teil, was nach dem kaputtgehen einen unendlich hohen Widerstand hat ..

Ich habe gerade mit Entsetzen festgestellt, dass ich nicht mal einen 
analogen Eingang habe, sondern nur 3 Digitalpins.

Deshalb meine Frage:

Geht sowas eigentlich nicht auch mit einem Optokoppler?

Mein Elektronikkurs ist leider schon 20 Jahre her, aber könnte sowas 
ähnliches wie in meinem Anhang funktionieren (auch wenn vielleicht die 
Werte nicht ganz stimmen)? Dachte da so daran, dass der Optokoppler den 
Messstromkreis schließt, solange der zu überprüfende Stromkreis eben 
auch Strom führt ... also D13 ist auf High wenn die zu überwachende LED 
nicht kaputt ist und eben entsprechend auf Low, wenn sie kaputt ist ... 
ist auch die Frage, wie hoch dann der Vorwiderstand sein muss, dass es 
irgendwie funktionieren kann, falls das überhaupt irgendwie kein totaler 
Murks ist, den ich da zusammengeklickt habe xD

Ich hoffe natürlich auch, dass der häufigste Tod einer LED eben die 
Unterbrechung des Stromkreises zur Folge hat.


Grüße

[Gerald B. (gerald_b)]

Fremdlicht kann man durch Modulation ausfiltern. Nur wenn der Fotostrom 
ebenso moduliert ist, wie die LED, dann gilt es.
Also die Prüfung in 2 Schritten vornehmen: statischen Pegel für einen 
stabilen Stromfluss, damit der AD-Wandler nicht zappelt und dann 
gepulstes Signal, nach dem dann im Fotostrom gesucht wird :-)

[Jens G. (jensig)]

jaba (Gast) schrieb:

>Chris M. schrieb:
>> Oder direkt über ne Fotodiode schauen, ob da noch was leuchtet?

>Ist hier nicht das Problem Fremdlicht? Also ja, gucken ob was brennt
>klingt gut und einfach, aber wenns rundrum taghell ist, nützt das ja nix
>oder?

Kannst ja die LED gepulst leuchten lassen, z.B. 1kHz. Dann kann die 
Fotodiode mit Auswerteschaltung der LED auf den optischen Puls fühlen 
....

[Soul E. (Gast)]

jaba schrieb:

> Was eigentlich total simpel klingt, erschliesst sich mir irgendwie
> trotzdem nicht sofort.

In der Tat.

Wenn Du Anforderungen an funktionale Sicherheit hast (ASIL- ), dass ist 
das anerkannte Diagnoseverfahren die Messung des Spannungsabfalls an der 
LED. Die gemessene Flusspannung wird mit einer oberen (Unterbrechung) 
und einer unteren Grenze (Kurzschluß) verglichen, ein Verlassen des 
Toleranzbandes gilt als Fehler.

Optische Überwachung mit Fotozelle ist auch für ASIL-D unüblich. 
Strommessung erkennt nicht alle Kurschlussfälle.

Leistungs-LEDs fallen gerne mit Unterbrechung aus (Bonddraht löst sich, 
auch als intermittierender / temperaturabhängiger Fehler), Low 
Current-LEDs legieren üblicherweise durch (Kurzschluß). Die IEC 62380 
hilft nur bedingt, da werden LEDs für Beleuchtungszwecke und 
InGaN-Technologie noch nicht betrachtet.

[Rolf M. (rmagnus)]

Bruno schrieb:
> jaba schrieb:
>> repräsentative Vorstellung einer "ist kaputt" Erkennung eines
>> Leuchtmittels
>
> Da must ja eh jeden Prüfling von Hand anschließen. Dafür brauchst du
> keinen Controller. 9V Block und 1k Widerstand + deine Augen reichen.

Ist aber doch etwas umständlich, um zu erkennen, ob am Auto das 
Bremslicht ausgefallen ist.