Vorweg: Dies ist mein erstes Posting bei Microcontroller.net. Ich hoffe, ich mache hier alles richtig, ansonsten bitte Bescheid geben.
Ich habe hier einen Arduino-Clone "Pro Micro" von "Joy-IT". Daran möchte ich zwei Gabellichtschranken CNY 36 für eine Zeitmessung betreiben. Der Arduino hängt an einem PC und soll Zeitmesswerte über USB ausgeben.
Die LEDs der Gabellichtschranken lassen sich mit maximal 60mA bestromen, einige Forenbeiträge die ich gefunden habe lassen mich vermuten, dass die Dinger ab ca. 30mA ordentlich funktionieren.
Jetzt die Fage: Der Pro Micro hat einen "RAW"-Pin der anscheinend direkt auf die 5V vom USB geht. Was meint Ihr, kann ich daraus gefahrlos die 60-120 mA für die LEDs ziehen, oder rauchen dann die hauchfeinen Leiterbahnen auf dem Platinchen ab?
Davon, dass der PC die 120mA ausspuckt gehe ich einfach mal aus.
Ich hoffe, ich mache hier alles richtig, ansonsten bitte Bescheid geben.
Ab und zu dickes Fell und nichts persönlich nehmen. Für den Start ist das Forum hier nicht das freundlichste, aber das findest du auch sicher selber heraus...
Die LEDs der Gabellichtschranken lassen sich mit maximal 60mA bestromen
Für lange Lebensdauer würde ich eher nicht in der Nähe der Maximalparameter gehen. Die LEDs werden mit mehr Strom nämlich schneller dunkler. Die Hälfte (30mA) scheint eine gute Hausnummer zu sein.
kann ich daraus gefahrlos die 60-120 mA für die LEDs ziehen, oder
rauchen dann die hauchfeinen Leiterbahnen auf dem Platinchen ab?
Ziehe die Versorgung im Zweifelsfall vor dem USB-Anschluss ab oder spendiere einen zweiten USB-A dafür. Ist bei weniger LED-Strom aber gar nicht nötig.
Davon, dass der PC die 120mA ausspuckt gehe ich einfach mal aus.
Alte USB2-Handylader spucken bis 2A aus und sind strombegrenzt, wenn Sie nach Standard (kurzgeschlossene Datenleitungen) gebaut sind. Z.B. alte weiße Samsung-Lader sind erstaunlich robust.
Die LEDs der Gabellichtschranken lassen sich mit maximal
60mA bestromen, einige Forenbeiträge die ich gefunden
habe lassen mich vermuten, dass die Dinger ab ca. 30mA
ordentlich funktionieren.
Hmm.
Halte ich für unwahrscheinlich.
Soll heißen: Je nach Anwendungsfall und Kenntnissen in
analoger Schaltungstechnik kommt man mit DEUTLICH weniger
Strom aus.
Würde mich auch wundern, ober anders: ich würde nicht auf die Idee kommen, die LED der Gabellichtschranke mit derart hohen Strömen betreiben zu wollen.
einige Forenbeiträge die ich gefunden habe lassen mich vermuten, dass
die Dinger ab ca. 30mA ordentlich funktionieren.
Würde ich, an deiner Stelle, tatsächlich mal ausprobieren, ob da nicht schon 5mA Gleichsstrom reichen.
Schaut man ins Datenblatt (Link darauf im Eröffnungspost kommt immer gut an, hier erster Google-Treffer)
https://media.digikey.com/pdf/data%20sheets/fairchild%20pdfs/cny36.pdf
sieht man, das sich so ziemlich alle Parameter auf 20mA LED-Strom beziehen.
Es kommt ja nun auch darauf an, wieviel Kollektoerstrom Du fließen lassen möchtest (Oder halt die Vorgabe hierzu lautet). Wenn der der Transistor zB am Eingang vom Arduino hängt und dieser seine hochohmigen Pull-Ups aktivert hat, geht das locker mit weniger, als 20mA LED Strom.
Ich würde Dir tatsächlich raten, das mal auszuprobieren. Nimm Dir einen Widerstand (33K oder 47K) und beschalte den Kollektor nach Plus damit. Emitter kommt auf Masse. Die LED ist ne Infrarot, hat aber, lt.Datenblatt bis zu 1.7Volt Flussspannung? Nun, entsprechenden Vorwiderstand an die LED und die Kollektorspannung messen. Wenn dort weniger als 0.5Volt zu messen sind (< 0.4V wirds wohl nicht werden lt. Datenblatt), reicht der LED Strom aus.
Wenn ich das richtig gelesen habe, kannst Du bei 20mA LED-Strom ca. 2mA Kollektorstrom fliessen lassen.
Ich hab jetzt hier leider keinen "36er" Gabelkoppler zur Hand, sonst würde ich das schnell mal testen.
Selbst wenn am Kollektor die Spannung von "RAW" 5V? auf nur 3V sinkt, kann man diese 2V Differenz immer noch locker verstärken, wenn man zB Drehzahlen oder sowas messen will.
Die LEDs der Gabellichtschranken lassen sich mit maximal 60mA bestromen,
einige Forenbeiträge die ich gefunden habe lassen mich vermuten, dass
die Dinger ab ca. 30mA ordentlich funktionieren.
"Die Dinger" funktionieren auch mit weit weniger Strom. Das Problem bei offenen Lichtschranken (eine Gabellichtschranke ist nichts anderes, nur mit kurzer Reichweite) ist Fremdlicht.
Denn der Empfänger (Fototransistor) kann nicht zwischen Fremdlicht und LED-Licht unterscheiden. Er kann nur den Kontrast zwischen "Fremdlicht+LED" und "Fremdlicht alleine" erkennen. Deswegen meinen Anfänger, sie müßten das LED-Licht besonders hell (vulgo: den LED-Strom besonders groß) machen. Es würde genauso gut helfen, den Aufbau gegen Fremdlicht abzuschirmen.
Oder noch anders: die LED der Gabellichtschranke pulsen und dann das Empfängersignal entsprechend auswerten. Entsprechende Schaltungen findet man zuhauf im Web.
Denn der Empfänger (Fototransistor) kann nicht zwischen Fremdlicht und
LED-Licht unterscheiden.
Die LED emittiert ihr Licht recht schmalbandig, d.h. falls die räumölichen Gegebenheiten es zulassen, kann man ein Filter verwenden, um das Umgebungslicht kräftig zu reduzieren.
Falls das Umgebungslicht nicht aus alles Richtungen kommen kann, lässt sich die Einbauposition auf minimalen Umgebungslichteinfall auf den Empfänger optimieren, d.h. einfach den OC nicht IRGENDWIE auf die Platine klatschen, sondern einmal über Position und Orientierung nachdenken, ggf. auch über eine Abschirmhaube.
Die LED emittiert ihr Licht recht schmalbandig, d.h. falls die
räumölichen Gegebenheiten es zulassen, kann man ein Filter verwenden, um
das Umgebungslicht kräftig zu reduzieren.
In einer Gabellichtschranke hat man gewöhnlich keinen Platz für ein separates IR-Filter. Manchmal hat der Fototransistor ein gefärbtes (schwarzes) Epoxy-Gehäuse, das als IR-Filter wirkt. Aber auch dann ist er für Fremdlicht nicht blind. Sonnenlicht hat reichlich IR und Glühlampenlicht auch. Aber wir wissen ja nicht, was der TE genau vorhat. Zeitmessung kann alles mögliche sein.
Es würde genauso gut helfen, den Aufbau gegen Fremdlicht abzuschirmen.
Und richtig professionelle Lichttaster/Lichtschranken pulsen das Licht, damit man über ein simples Filter das (statische oder niederfrequente) Fremdlicht ausfiltern kann. Das geht dann manchmal aber trotzdem in die Hose, wenn getaktete LED Strahler in den Transistor leuchten.
1.) LED an -> Ausgang analog erfassen
2.) LED aus -> Ausgang erneut erfassen
3.) Die Differenz der beiden Werte bilden
4.) Das Ergebnis mit einem hart-codierten Schwellwert vergleichen (wenn kleiner als x, dann wurde die Lichtschranke unterbrochen).
Es würde genauso gut helfen, den Aufbau gegen Fremdlicht abzuschirmen.
Und richtig professionelle Lichttaster/Lichtschranken pulsen das Licht,
damit man über ein simples Filter das (statische oder niederfrequente)
Es geht um eine GABELLICHTSCHRANKE! Die hat meist ca. 5mm Lichtweg! Dort läuft eine Scheibe oder Längsblech mit Schlitz durch. Das KANN in sehr ungünstigen Fällen auf Fremdlicht reagieren. Wenn man es halbwegs gescheit macht, passiert das nicht. Auch ohne Modulation der LED.
Hier ist ja einiges geschehen, danke für die vielen Hinweise!
Ich verstehe dass man einiges machen könnte um das SNR von der Lichtschranke zu verbessern, ich möchte den Aufwand aber gering halten und ich vermute auch, dass es hier unnötig ist.
Das "Projekt" ist eine Rundenzeitmessung für die Carrerabahn meiner Tochter. Bei diesen Bahnen stecken die Autos mit einem Pin in einem Schlitz in der Fahrban. Den Schlitz will ich (es gibt dazu Bauvorschläg eim Netz) an einer Stelle aufsägen und die Gabellichtschranke daruntersetzen. Wenn das Auto an der Stelle vorbeifährt unterbricht der Pin die Lichtschranke und es gibt einen kurzen Impuls, der hoffentlich lang- und eindeutig genug ist, um einen Interrupt am Controller auszulösen.
Durch den Aufbau dürfte nicht allzuviel Fremdlicht in die Lichtschranke fallen, jedenfalls gibt gibt es fertige PC-Software dafür, bei der der Fototransistor der Gabellichtschranke einfach an den Parallelport eines (alten) PCs gehängt wird. Und wenn das an einem PC funktioniert hoffe ich, dass es das auch am Arduino tun wird.
Den "Code" habe ich schon fast fertig (wenn man es überhaupt so nennen will, es sind knapp über 100 Zeilen) und er läuft so halbwegs, jedenfalls mit Tastern an den Pins um die Durchfahrten der Autos zu simulieren. Die CNY 36 sollten morgen in der Post sein, dann naht die Stunde der Wahrheit.
Falls mal jemand mit der gleichen Frage auf diesen Thread stößt:
Mit 680 Ohm Vorwiderstand an der IR-LED und damit ca. 5 mA Strom auf der LED und 33 Kiloohm Pullup am Kollector des Fotogtransistors (alles an 5V) macht die CNY 36 wunderschöne Impulse und triggert den Arduino einwandfrei wenn man mit einer Bleistiftspitze durch den Spalt fährt.
Die 5 mA aus dem RAW-Pin am Pro Micro zu ziehen hat bisher auch keinen Rauch aufsteigen lassen.
