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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Auslösung für Lebendfalle


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Autor: Max M. (maxi123456)
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Hallo,

ich habe mir die im Anhang zu sehende Schaltung ausgedacht, um eine 
Lebendfalle auszulösen. In der Falle befindet sich eine große 
Metallfläche, welche als Antenne fungiert.

Ähnlich wie bei einem Theremin, wird ein RC oszillator verstimmt. Von 
einem Referenzoszillator, den ich mittels Poti abgleichen kann, bilde 
ich die Differenz.

Bei Annäherung an die Antenne wird die Differenzfrequenz größer. 
Übersteigt diese einem festgelegten Wert, löst die Falle aus. Auf JP1 
wird das entsprechende Servo bewegt und die Tore schließen sich.

Fallen euch ggf. Fehler auf oder etwas was man besser lösen könnte? Wie 
erde ich die Schaltung am besten?

Grüße!

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Max M. schrieb:
> Fallen euch ggf. Fehler auf oder etwas was man besser lösen könnte? Wie
> erde ich die Schaltung am besten?

Das wird alles recht umweltabhängig sein (Temperatur/Luftfeuchte). Ich 
würde schon eher den internen MC Oszillator (oder einen Quarz) als 
Referenz nehmen und den anderen Oszillator beim Start kalibrieren. Dann 
spart man sich auch die ganze Tiefpassnummer und die dranhängende 
Hardware. Frequenz messen kann so ein MC nämlich selber recht gut.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Matthias S. schrieb:
> Frequenz messen kann so ein MC nämlich selber recht gut.

Ja, aber ich möchte es ja recht empfindlich haben. Durch das niedrige C 
(damit die Antenne eine große Auswirkung hat) am IC2A habe ich eine sehr 
hohe Frequenz - schlecht zu messen. Durch die Differenz ändere ich diese 
wieder in einem schönen messbaren Bereich von ca. 1-3kHz.

Die Idee ist, dass ich die Falle positioniere, mit dem Poti so lange 
abgleiche, bis die Differenzfrequenz knapp unter der Auslösefrequenz ist 
(LED als Indikator). Nähere ich mich dann der "Antenne", übersteigt die 
Frequenz die Auslösefrequenz und die Falle schnappt zu.

Ich habe die Falle schon fertig und eine kleine Schaltung auf Lochraster 
aufgebaut, habe aber Probleme mit der Atenne, wenn ich die Schaltung 
nicht über einen Debugger erde. <<<------------

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Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Zwei gleiche (und gleich aufgebaute) Oszillatoren zu benutzen, ist 
natürlich erstmal sinnvoll. Dadurch würde sich ein Teil der 
Umwelteinflüsse (bspw. Temperaturdrift) kompensieren, denn beide 
Oszillatoren sollten darauf ähnlich reagieren.

Der Tiefpass ist aber nicht sinnvoll. Wenn überhaupt, müsste es ja eher 
ein Hochpass sein: eine geringe Differenzfrequenz ist noch kein 
auslösendes Ereignis (einer der beiden Oszillatoren wird immer ein wenig 
anders als der andere sein), erst wenn die Frequenz höher ist, hat sich 
„was getan“.

Wie Matthias aber schreibt, kann man dann die Differenzfrequenz auch 
gleich direkt im Controller messen. So groß, dass man den messbaren 
Eingangsfrequenzbereich des Controllers schlagartig überschreitet, wird 
sie ja nicht werden. ;-)

Alternativ könnte man die Kapazitätsmessung auch gleich per 
Kondensatorumladung mit dem Controller machen (Prinzip „Touch“): man 
entlädt den Kondensator, indem man den Pin als Ausgang schaltet. Danach 
schaltet man ihn auf Eingang und den Pullup zu (oder benutzt einen 
externen konstanten Pullup) und misst die Zeit, bis der Eingang auf 
„high“ wechselt. Diese hängt von der Lastkapazität ab.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Jörg W. schrieb:
> Der Tiefpass ist aber nicht sinnvoll. Wenn überhaupt, müsste es ja eher
> ein Hochpass sein: eine geringe Differenzfrequenz ist noch kein
> auslösendes Ereignis (einer der beiden Oszillatoren wird immer ein wenig
> anders als der andere sein), erst wenn die Frequenz höher ist, hat sich
> „was getan“.

Das XOR macht mir doch aber die Summe aus Differenzfrequenz und addierte 
Frequenzen. Und die addierten interessieren mich nicht und stören nur.

Jörg W. schrieb:
> Wie Matthias aber schreibt, kann man dann die Differenzfrequenz auch
> gleich direkt im Controller messen.

Wie messe ich diese denn am Controller? Nach dem XOR kommt erstmal nur 
ein Mischmasch heraus, da brauche ich einen Tiefpass.

Jörg W. schrieb:
> Alternativ könnte man die Kapazitätsmessung auch gleich per
> Kondensatorumladung mit dem Controller machen (Prinzip „Touch“): man
> entlädt den Kondensator, indem man den Pin als Ausgang schaltet. Danach
> schaltet man ihn auf Eingang und den Pullup zu (oder benutzt einen
> externen konstanten Pullup) und misst die Zeit, bis der Eingang auf
> „high“ wechselt. Diese hängt von der Lastkapazität ab.

Geht das denn halbwegs zuverlässig? Das sind ja nur weniger pF, die ich 
da messen muss? Siehe Anhang: PD3 = Eingang ohne Pullup/down, an dem ich 
eine Frequenz messen. Und mit PD2 lade/entlade ich den Kondensator?

: Bearbeitet durch User
Autor: Sebastian S. (amateur)
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Ich würde einen Controller verwenden, der von Haus aus für 
Tuch-Anwendungen vorgesehen ist.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Sebastian S. schrieb:
> Ich würde einen Controller verwenden, der von Haus aus für
> Tuch-Anwendungen vorgesehen ist.

z.B. einen MSP430? Kann man aber auch so fein einstellen, dass dieser 
bereits auslöst, wenn man nur in die Nähe kommt?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Max M. schrieb:

> Das XOR macht mir doch aber die Summe aus Differenzfrequenz und addierte
> Frequenzen. Und die addierten interessieren mich nicht und stören nur.

Stimmt.

> Geht das denn halbwegs zuverlässig? Das sind ja nur weniger pF, die ich
> da messen muss?

Dein Handy bekommt es jedenfalls hin. :-)

Habe das auch schon gemacht, aber wie sich das mit mehr oder minder 
kleinen Tieren tatsächlich verhält, habe ich keine Erfahrung, welche 
Kapazitätsänderung man da bekommt.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Die MSP430 mit Touch finde ich nur als SMD. Nicht, dass ich keinen 
Adapter nehmen könnte oder eine Leiterplatte entflechten kann.

Aber wenn es schnell gehen soll, würde ich heute bestellen und dann in 
2,3 tagen auflöten :). Kennt jemand spontan einen µC mit Touch in DIP?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Max M. schrieb:
> Kennt jemand spontan einen µC mit Touch in DIP?

Wenn du Kapazitäten im Bereich weniger pF messen willst, solltest du so 
klein wie möglich bauen. Da würde ich kein DIP und Lochraster oder 
dergleichen benutzen.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Jörg W. schrieb:
> Wenn du Kapazitäten im Bereich weniger pF messen willst, solltest du so
> klein wie möglich bauen. Da würde ich kein DIP und Lochraster oder
> dergleichen benutzen.

Aber die Antenne selber (Metallfläche innerhalb der Falle) geht durch 
das Holzgehäuse mit einem Draht nach oben durch zur Elektronik. Das ist 
noch soweit ok?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ja klar, die Antenne willst du groß haben, aber alle parasitären 
Kapazitäten klein. Lediglich die Masse darf dann wieder möglichst 
großflächig ausfallen, denn irgendwo braucht ein Kondensator natürlich 
zwei „Platten“.

Autor: Forist (Gast)
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Max M. schrieb:
> falle.jpg

Max M. schrieb:
> antenne.jpg

Was mag wohl der komische Hinweis "Bitte das JPG-Format nur für Fotos 
und Scans verwenden! Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format 
hochladen. Siehe Bildformate." im Zusammenhang mit dem Hochladen von 
Dateianhängen bedeuten?

Autor: Goofy (Gast)
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Was willst du in deiner Falle fangen? Sie sieht ja nicht gerade klein 
aus.

Warum nimmst du nicht einen passiven IR-Detektor?

Ich könnte mir vorstellen, daß ein sensibles Tierchen keine blanken 
Metallflächen mag, bzw. eine anliegende Spannung (z.B. bei der 
Kapazitätsmessung) erspüren kann und das Weite sucht. Und wenn dein 
Servo anläuft, mit Geräuschen und Erschütterung, wird es ebenfalls 
flüchten. Ich denke da solltest du dich, wie üblich bei solchen Fallen, 
eher auf die Schwerkraft (Falltür) oder auf eine gespannte Feder 
verlassen.

Autor: Max M. (maxi123456)
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Goofy schrieb:
> Ich denke da solltest du dich, wie üblich bei solchen Fallen,
> eher auf die Schwerkraft (Falltür) oder auf eine gespannte Feder
> verlassen.

Das Servo reagiert so schnell, da ist auch ein Marder zu langsam. Die 
Flächen sind nur an den Seiten und der Decke ausgeführt und auch nur in 
der Mitte, wo der Köder liegt.

Jörg W. schrieb:
> Ja klar, die Antenne willst du groß haben, aber alle parasitären
> Kapazitäten klein. Lediglich die Masse darf dann wieder möglichst
> großflächig ausfallen, denn irgendwo braucht ein Kondensator natürlich
> zwei „Platten“.

Wie ist das denn beim Batteriebetrieb? Wenn ich über ein Netzteil mit 
Strom versorge geht das ja soweit ich weiß über Erde zurück zu Masse?

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Max M. schrieb:
> falle.jpg

Vergiss nicht das Holz zu streichen, am besten wohl mit Acrylfarbe.
Wenn es da drinnen kackt, dann kannst du die Reste leicht wieder mit 
Wasser und Fit entfernen. Wenn der Urin nicht ins Holz einzieht ist die 
Falle auch ohne Ekel wiederverwendbar,

Autor: Schlumpf (Gast)
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Es gibt doch auch fertige Touch Switches. Da kommt dann einfach ein High 
oder Low raus.

Ich hatte so ein Teil mal in den Fingern, aber weiß den Hersteller nicht 
mehr.
War jedenfalls super simpel. 5 Beinchen. Kupferfläche dran und fertig.

Vielleicht taugt das ja für deine Anwendung

Autor: Schlumpf (Gast)
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Microchip MTCH101 war das glaub.
Aber es gibt sicher auch vergleichbares von anderen Herstellern

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Max M. schrieb:
> Aber wenn es schnell gehen soll, würde ich heute bestellen und dann in
> 2,3 tagen auflöten :). Kennt jemand spontan einen µC mit Touch in DIP?

So etwas gibt es bestimmt nicht mehr.

Ich löte direkt an die Versorgung auf der Standard-SMD-Adapterplatine 
noch einen Pufferkondensator ran, ohne große Umwege.

Ich hätte wohl eine Lichtschranke genommen (Laserdiode + Fotowiderstand) 
um den Gast zu erkennen.

Das scheint recht groß zu sein, willst du damit Waschbären oder eine 
Katze fangen?

Autor: Max M. (maxi123456)
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Schlumpf schrieb:
> MTCH101

Den kann ich mal probieren :).

Autor: oszi40 (Gast)
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Mike J. schrieb:
> Waschbären oder eine Katze

Ein Waschbär könnte diese Kiste innerhalb kurzer Zeit zerlegen. Man 
achte auf solide Konstruktion und Blechwinkel gegen tierischen 
Vandalismus. Die Profi-Falle eines Jägers bestand aus 1cm dicken 
Pertinax mit Wippe zur Auslösung in der Mitte. Sie brauchte keinen 
Strom.

Autor: Max M. (maxi123456)
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oszi40 schrieb:
> Ein Waschbär könnte diese Kiste innerhalb kurzer Zeit zerlegen. Man
> achte auf solide Konstruktion und Blechwinkel gegen tierischen
> Vandalismus. Die Profi-Falle eines Jägers bestand aus 1cm dicken
> Pertinax mit Wippe zur Auslösung in der Mitte. Sie brauchte keinen
> Strom.

Waschbären gibts hier (noch) nicht. Der dürfte aber auch eine Weile 
brauchen bei 2cm Wandstärke und 6cm Schrauben zur Montage :).

Autor: oszi40 (Gast)
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Max M. schrieb:
> gibts hier (noch) nicht

Unser Freund der Wasch hat das komplette Futterhaus gründlich und 
fachgerecht zerlegt.

Autor: Max M. (maxi123456)
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oszi40 schrieb:
> Unser Freund der Wasch hat das komplette Futterhaus gründlich und
> fachgerecht zerlegt.

Vor unseren Wegzug aus Berlin, wohnten im verlassenen nachbarhaus auch 
eine Washcbärenfamilie. Die haben nach und nach auch das Haus 
auseinandergenommen. Das ging jedoch nicht über nacht.

Autor: Holger L. (max5v)
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Max M. schrieb:
> Waschbären gibts hier (noch) nicht. Der dürfte aber auch eine Weile
> brauchen bei 2cm Wandstärke und 6cm Schrauben zur Montage :).

Ganz besonders bei fehlenden Luftlöchern :-)

Autor: Max M. (maxi123456)
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Ich habe jetzt mit einem Atmega aus der Grabbelkiste einen Touchsensor 
aufgebaut. Einfach von einem Ausgangspin einen 4.7M Widerstand auf einen 
Eingangspin, an dem ich ein Inputcapture machen kann.

Wenn PIN = 1, dann POUT = 0, else POUT = 1. Diese Frequenz kann ich 
messen, mit einem Wert vergleichen und bei Berührung auslösen.

Klappt auf dem Tisch. Sobald ich die Antenne der Falle anlöte muss ich 
GND berühren, um die Falle auszulösen - verhält sich total seltsam. Auf 
dem Tisch funktioniert es mit einer kleinen Metallfläche als Antenne 
tadellos.

Warum ist das so? Beide male im Batteriebetrieb, 9V an 7805. Habs 
einfach vom Tisch auf die Falle gelegt und die Antennen getauscht. Auch 
wenn ich nun das Poti berühre kann ich damit die Falle auslösen..

: Bearbeitet durch User
Autor: Philipp G. (geiserp01)
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Was willst Du damit fangen, Marder? Du fängst damit nur einen, da 
Holzkonstruktion.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Max M. schrieb:
> Warum ist das so?

Irgendwo hast du auf dem Tisch mehr „Gegengewicht“.

Autor: Mike J. (linuxmint_user)
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Man könnte vielleicht zwei ineinander liegende kammförmige Strukturen in 
eine Leiterplatte geätzt und dann eine dünne Folie rüber gelegt. Das 
Tier würde so beide Seiten des Kondensators berühren oder nahe kommen.

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