Die Idee war, das Analogsignal mit solchen Displays
(https://www.aliexpress.com/item/1005003922676564.html)
anzuzeigen und mit meiner vor Ort installierten schwenkbaren Überwachungskamera zu überprüfen, wenn ich mal nicht zu hause bin.
Die Anzeige (1V ... 3V) je nach Feuchtigkeit klappt recht gut. (1V: feucht ... 2.6 V: trocken)
Allerdings flimmern diese Displays mit einer Frequenz, die sich mit der Framerate der (billigen) Kamera nicht verträgt, sodass kein Wert abzulesen ist. Die LEDs der 7-Segment-Anzeige scheinen nur zufällig aufzublinken.
Jetzt überlegte ich, statt dessen ein vorhandenes Analog-Display zu verwenden, welches einen Widerstand von ca. 680 Ohm hat. Leider bricht die Signalspannung vom Sensor dadurch völlig zusammen. Selbst bei 100 kOhm sinkt die Signalspannung von sonst 2.8 V auf 2.2 V ab.
Kann mir jemand eine Schaltung empfehlen (z. B. ein einfacher Transistor-Verstärker), der die Signalleitung deutlich weniger belastet und am Ausgang eine ungefähr proportionale Spannung für mein Analog-Display erzeugt?
Wenn der Ausgang nicht unter 1V fällt, tuts auch ein simpler Emitterfolger. Basis des NPN an den Ausgang des Sensors, Kollektor auf Plus und am Emitter steht die Ausgangsspannung - etwa um 0,6V niedriger als an der Basis. Emitterfolger ist hochohmig an der Basis und belastet die Quelle nur sehr wenig. Ein Basisvorwiderstand ist nicht erforderlich.
Mich wundert, das die Jungs aus dem 555 nicht ein wenig mehr Signalstrom rausholen können.
Der Emitterfolger scheint zu funktionieren. Danke nochmal für den Tipp! :)
Die Platine werde ich demnächst mal untersuchen. Meine derzeit verwendeter Sensor - wenn er in einer Plastiktüte steckt - produziert nach dem Emitterfolger
1.1 V: In der Hand umschlossen,
1.5 V: In sehr nasser Erde,
2.0 V: In feucher Erde,
2.5 V: Trocken in der Luft.
Ich habe den Emitter parallel an das Digitaldisplay und über einen Vorwiderstand an ein 40 Jahre altes Analoginstrument geschaltet, welches wohl für Audio-Zwecke eine Skala von 0 bis 90 hat.
Bei geeignetem Vorwiderstand hat es bei 2.5 V Vollausschlag (90), jedoch zeigt es bei 1.5 V einen Wert von 70 an. Der interessante Bereich liegt also so zwischen vielleicht 80 und 85, was nicht reicht. (Sind diese Dinger prinzipiell nicht-linear??)
Kann man da mit einer Schaltung noch was machen, oder muss ich mir ein neues Display beim Chinesen bestellen?
Die Displays werden vermutlich über Charlyplexing von einem günstigen padauk angesteuert.
Du kannst versuchen für das Ablesen mehrere Bilder (Frames) zu stackern oder die Kamera erlaubt auch eine viel niedrigere Bildfrequenz einzustellen.
Zum Beispiel mit der Methode über OBS Studio (universelle und kostenlose Streaming-Software) um genaue Frameraten, wie z.B. 15, 24 oder 30 FPS festzulegen.
Das habe ich auch schon überlegt, fand es aber dann doch zu unpraktisch. Diese billigen Kameras (25 €) scheinen keine Einstellung für die Bildfrequenz zu haben.
Was auch noch ginge, wäre nachleuchtende Klebestreifen zu verwenden. Das geht aber nur mit welchen, wo die Ziffern noch durchschimmern und gedämpfte Lichtverhältnisse vorliegen. In dem Falle heben sich die dunklen Felder nur ab von denen die zyklisch leuchten. Wenn das reichen sollte, wäre das ein Provisorium.
Wie krank muss man eigentlich sein, um einen simplen Zahlenwert per
Videodatenstrom zu übertragen?
Wie krank muss man denn so sein, alles, was einem selbst nicht direkt einleuchtet, als krank zu bezeichnen? TE schrieb, dass eine Überwachungskamera vorhanden wäre, der Datenstrom also unabhängig von der Anzeige sowieso vorliegt.
On Topic: Wenn sich an der Kamera nix einstellen lässt, und sich die Umgebung auch nicht verändern lässt (normalerweise wird die Belichtungszeit pro Frame lang genug, wenn die Umgebung dunkler gemacht wird – ND-Filter vor der Linse würde den Job beispielsweise auch tun), könnte man sich solche Anzeigen „nackt“ beschaffen, und sie selbst kameragerecht mit einem billigen Microcontroller ansteuern. Sich die verlinkten Displays zu kaufen und die Platine mit dem Treiber abzulöten, ginge auch, wäre aber wohl nicht sonderlich sinnvoll.
Wie krank muss man eigentlich sein, um einen simplen Zahlenwert per
Videodatenstrom zu übertragen?
Abgesehen von deinem unverschämten Ton würde mich mal interessieren, wie du das lösen würdest: Mehrere analoge Daten über Ethernet zu übertragen und zwar so, das sie von beliebigen Endgeräten ablesbar sind.
Und zwar zum Preis einer einfachen Webcam und ohne grosse Bastelei und/oder Programmierung.
Meine derzeitige Lösung besteht übrigens im gegenseitigen Austausch zweier Kameras, seit ich merkte, dass eine andere Kamera mit etwas anderer Bildfrequenz arbeitet. Jetzt kann man das Digitaldisplay zumindest einigermaßen ablesen.
@Achim H.:
Zur Frage, ob die Sensoren auch im Boden brauchbare Werte abgeben, habe ich heute etwas Merkwürdiges entdeckt: Seit gestern fiel mir auf, dass die Displaywerte teilweise recht stark rauschen, d. h. die Werte springen schon mal um 20 Prozent rauf und runter. Dieses Verhalten war bei drei getesteten Sensoren dieses Typs identisch.
Erst hatte ich das Netzteil im Verdacht und habe daher die Versorgungsspannug (4.5V) mit einem Oszilloskop untersucht. Immer wenn das Oszilloskop angeschlossen war, verschwand das Rauschen völlig. Es reichte bereits, nur den Massekontakt des Oszi an die Masse der Versorgung anzuschließen. Ein weiterer Test zeigte, dass das Rauschen auch verschwindet, wenn man diesen Minuspol mit dem Schutzleiter der Steckdose verbindet. Es hat also mit der Erdung zu tun.
LÖSUNG: Ich habe in der Nähe der Messstelle wo der Sensor in einer Plastiktüte im Boden steckt, einen Schweißstab ca. 40 cm in den Boden gesteckt und ihn elektrisch mit dem Minuspol der 4.5V Spannungsversorgung verbunden. Seitdem ist das Signalrauschen weg.
Eine ganue Menge an Stoerungen lassen sich mit mehreren Metern auseinander liegenden Messonden messten. Interessant und Laut wird es bei Gewittern und wenn Sonnenstuerme aif die Erde treffen.
... würde mich mal interessieren, wie du das lösen würdest: Mehrere
analoge Daten über Ethernet zu übertragen und zwar so, das sie von
beliebigen Endgeräten ablesbar sind.
Mit der Kamera überträgst du keine analogen Messwerte, sondern Pixelbrei. Daraus wieder verwertbare Daten zu machen, um z.B. irgendetwas damit zu steuern, brauchst du weit mehr als ein beliebiges Endgerät, nämlich irgendjemand, der sklavisch auf die Bilder guckt, diese verarbeitet und lossprintet, wenn die Werte zu niedrig werden.
Und zwar zum Preis einer einfachen Webcam und ohne grosse Bastelei
und/oder Programmierung.
Wenn man alle anderen Möglichkeiten ausschließt, musst man halt mit der flackernden Anzeige leben. Alternative wäre ein Drehspulinstrument, dessen Anzeige naturgemäß nicht im Multiplex betrieben wird. Oder man bereinigt das gestreamte Kamerabild durch aufsummieren mehrerer Frames. Aber auch das ist nicht ohne Programmierung machbar.
Der Sensor liefert übrigens primär ein digitales Signal. Ein kleiner µC, der dies auswertet, ist nun wirklich kein Hexenwerk. Frontends für MQTT-Daten gibt es übrigens für diverse Endgeräte. Willkommen im 21 Jahrhundert.
Mit der Kamera überträgst du keine analogen Messwerte, sondern
Pixelbrei. Daraus wieder verwertbare Daten zu machen, um z.B.
irgendetwas damit zu steuern, brauchst du weit mehr als ein beliebiges
Endgerät, nämlich irgendjemand, der sklavisch auf die Bilder guckt,
diese verarbeitet und lossprintet, wenn die Werte zu niedrig werden.
Sag mal … liest du überhaupt auch nur den Eingangsbeitrag von den Threads, in denen du rumkotzt? Der TE hat ’ne schwenkbare Cam und möchte bei Bedarf darüber die Anzeige ablesen. Mir schleierhaft, wie deine Vorstellung das Gequotete daraus zusammenfabulieren kann.
Und wenn du schon die Aufforderung zitierst, darzulegen, wie es denn deiner Meinung nach bei den gegebenen Umständen zu lösen wäre, dann wär’s doch auch mehr als geschickt, darauf mal einzugehen – statt sich was zusammenzudichten und auf der Basis rumzuranten.
Der TE hat ’ne schwenkbare Cam und möchte bei Bedarf darüber
die Anzeige ablesen.
Und was dann, wenn er nicht zum Sklaven dieser Mimik werden möchte?
Sag mal … guckst du überhaupt auch nur mal nach, worum es in einem
Thread geht, ...? Besagter Sensor hat ein analoges Ausgangssignal.
Hast du dir den Sensor überhaupt angeguckt und gar auch noch verstanden?
Der TLC555 besitzt einen digitalen Ausgang. Dahinter sitzt nur noch ein bisschen Hühnerfutter, um daraus ein mehr oder weniger (eher weniger) gutes Analogsignal zu machen, dass der TO sowieso schon bemängelt hatte.
Und was dann, wenn er nicht zum Sklaven dieser Mimik werden möchte?
Es war der Wunsch des TE, es so machen zu können. Deine Frage löst also auf zu: „Und was, wenn der TE nicht das möchte, was er möchte?” und ergibt daher logisch keinerlei Sinn.
Hast du dir den Sensor überhaupt angeguckt und gar auch noch verstanden?
Liest du die Threads manchmal auch, in denen du rumkotzt? Wenn der TE das Modul auf der Ebene modifizieren wollte und könnte, würde er nicht ’ne Frage stellen, wie er ein Anzeigemodul dranbekommt, das er über die Kamera ablesen kann. Wenn der TE zusätzliche Infrastruktur wie weitere Netzwerkverbindungen und einen MQTT-Broker sowie Clients für die Darstellung auf seinen Endgeräten aufsetzen wollte und könnte, würde er nicht die Frage stellen, wie er eine über die Kamera gut ablesbare Anzeige hinbekommen könnte.
Abgesehen davon ist das Signal durchweg analog, denn es gibt keinerlei diskrete Zeitabstufungen. Hinter dem 555 wird lediglich die analoge Zeit in eine analoge Spannung gewandelt, ein ADC ist, soweit ich sehen kann, nicht verbaut. Korrigiere mich gerne anhand des Schaltplans.
Aber bitte – liefere gerne deine Lösung. Nachbaufähig und nutzbar für den TE unter Berücksichtigung seiner hier nicht genannten Umstände, über die du dich ja bestens informiert glaubst.
Wann hast du das letzte Mal Webcams benutzt? Das ist schon lange kein
Pixelbrei mehr, sondern meist besser als ein PAL Signal.
Es geht nicht um die Bildqualität, sondern darum, dass du die Daten aus dem Videostream nur mit größerem Aufwand extrahieren kannst. Um Messwerte auszuwerten, z.B. um eine Entscheidung Bewässerung ja/nein zu fällen, braucht man einen Analogwert oder digitale Daten, nicht bunte Pixel.
Ich stelle aber fest, das du keine Alternative vorschlagen kannst.
MQTT als aktuellen Stand der Technik für Messdatenerfassung und Verbreitung habe ich oben genannt. Was kann ich dafür, wenn du das nicht verstanden hast. Dazu braucht man einen µC mit Netzwerkzugang, der in diesem Fall das MQTT-Protokoll beherrscht. Im Smarthome-Bereich gibt es genug Umsetzungen dafür. Für MQTT gibt es wiederum Dash-Board für diverse Endgeräte.
MQTT als aktuellen Stand der Technik für Messdatenerfassung und
Verbreitung habe ich oben genannt.
Irgendeinen Protokollnamen zu droppen, ist nicht die Darstellung einer Alternative. Das ist ein Ausdruck von „Ich hab leider keine Ahnung, was genau die Anforderungen und Möglichkeiten sind, und daher auch keine Ahnung wie man da etwas konkret umsetzen könnte, aber ich bin soo furchtbar klug und jeder muss das sehen, deswegen schreib ich einfach was klug Klingendes rein und beleidige noch ’ne Runde wild umher, damit auch ja jeder sieht, wie klug ich bin!“
Abgesehen davon ist das Signal durchweg analog, denn es gibt keinerlei
diskrete Zeitabstufungen.
Ein Signal, dass nur zwei diskrete Spannungwerte annehmen kann (Ausgang vom TLC555), würde ich nicht als "durchweg analog" bezeichnen. Das lässt sich wunderbar mit einem rein digitalen Eingang eines µCs erfassen.
Die diskreten Zeitabstufungen ergeben sich automatisch, sobald du das Signal mit einem µC abtastest (z.B. per Timer mit Capture).
Hinter dem 555 wird lediglich die analoge Zeit in eine analoge Spannung
gewandelt, ein ADC ist, soweit ich sehen kann, nicht verbaut.
Irgendeinen Protokollnamen zu droppen, ist nicht die Darstellung einer
Alternative.
Ein ganz klein wenig Selbständigkeit ...
Wenn die Eigeninitiative dafür nicht reicht, ist vielleicht ein Videostream mit Aliasing auf Grund von mangelnder Abtastung der Multiplexanzeige die angemessene Lösung. Eine Analoganzeige, die die Flackerei vermeidet, hatte ich auch genannt. Solange die Elektronikkenntnisse auf "beim Chinesen bestellen" beschränkt sind, muss man nehmen, was man kriegt, insbesondere wenn jegliche Grundlagen fehlen und eine Eigeninitiative anhand der genannten Stichworte zu viele Aufwand ist.
Es geht nicht um die Bildqualität, sondern darum, dass du die Daten aus
dem Videostream nur mit größerem Aufwand extrahieren kannst.
An keiner Stelle ist für mich ersichtlich, dass der TE mehr will, als ab und zu mal draufzuschauen und zu wissen, ob er mal wieder gießen sollte. Dazu braucht es keine kontinuierliche Messwerterfassung – wie kommst du auf die Idee, dass das hier gefragt war? Ernstgemeinte Frage – mag ja sein, dass ich da was übersehen habe.
Ein Signal, dass nur zwei diskrete Spannungwerte annehmen kann (Ausgang
vom TLC555), würde ich nicht als "durchweg analog" bezeichnen.
Die Frage dabei ist, welche Eigenschaft den Wert transportiert. Das ist hier die Zeit, und die ist an dieser Stelle analog – vergleiche mit Clock oder sonstwie gearteter Quantisierung bei tatsächlicher digitaler Übertragung.
Ich verstehe, dass du es nun irgendwie so hindrehen möchtest, dass du doch noch als derjenige dastehen kannst, der Recht hat – allein, hier kämpfst du gegen jedes einschlägige Lehrbuch der Welt an.
Du kamst doch mit der abwegigen Idee an, da wäre irgendwo ein digitales Signal involviert. Natürlich hast du beim Microcontroller diskrete Zeitstufen – in dem Moment übernimmt dieser die Wandlung anlog zu digital – deine Behauptung war aber, dass der Sensor die Größe digital ausgeben würde – und dazu würde dieser einen ADC benötigen.
Es ist erkennbar, dass der TE diesbezüglich vermutlich keinerlei Land sehen würde, und auch keinerlei Ambitionen hat, sowas aufzusetzen. Brauchst du sowas, um dich überlegen fühlen zu können?
Abgesehen davon weiß zumindest ich immer noch nicht, ob vorhandene Infrastruktur des TE ein solches Setup überhaupt hergeben würde, oder ob er da erstmal deutliche Änderungen vornehmen müsste – bloß um ab und zu einen Wert in Erfahrung zu bringen, den er mit der vorhandenen Kamera einfach nebenbei ablesen könnte, sobald das Flackern der LEDs der Anzeige kompensiert worden ist. Vermutlich stehst du mit den TE via PN oder so in Kontakt, dass du da mehr weißt?
That said: Von dir kommen eh nur leere Worte der Selbstdarstellung, die den TE in keiner Form weiterbringen. Wenn du also nichts weiter zur Frage des Threads beizutragen hast, solltest du nun genug Aufmerksamkeit bekommen haben.
Danke, das erklärt warum sie sich bei mir erst daneben benehmen seid sie im Boden sind.
Lcd Voltmeter sind deutlich teurer als Led.
Weis jemand wie träge Oleds sind?
Vielleicht wären diese
https://de.aliexpress.com/item/1005012144539911.html
eine Idee? Oder welche mit Balkenanzeige, wobei dann versucht werden müsste ob die ihre Parameter dem Fühler anpassen können oder nur fest zur Batterie passen.
Wenn ich ein Lcd knipse sind oft doppelte Zahlen drauf, weil die alte noch nachleuchtet wenn die neue schon da ist. Beim Video ist das nicht auffälliger als beim drauf schauen.
Übrigens: Die Bildübertragung ist sehr gut, wenn es dämmert, also die Kamerabelichtungszeit größer ist. Bei hellem Sonnenschein sieht man ein gewisses "Tanzen" der 7-Segment LEDs. Also werde ich eher abends drauf gucken.
Hallo Rainer, würde ja normalerweise zustimmen, dass es einfacher ist, gleich die Frequenz am 555-Ausgang zu messen statt sich mit dem Analogwert herumzuschlagen. Aber beim vorliegenden Sensor liegst Du falsch: Die Frequenz ist konstant, der variable Kondensator (der im Aliexpress-Schaltplan fehlt) sitzt zwischen dem 10k und der Diode, also gibts bloß den analogen Wert zum weiterverarbeiten.
Der Thread hier hat mich jedenfalls motiviert, mir demnächst auch mal NE555-basierte (hoch lebe das Geburtstagskind!) kapazitive Sensoren zu bauen. Werde es wohl mit gemächlicherer und variabler Frequenz versuchen...
Aber beim vorliegenden Sensor liegst Du falsch: ...
Hallo Stefan, danke für den Link und den eher passenden Schaltplan, allerdings wohl mit den Werten der V1.2. Das Attribut "lesbar" mag man allerdings beiden nicht zusprechen. ;-)
Demnach handelt sich einfach um einen Spannungsteiler aus R3 und der Bodenkapazität, der mit konstantem Oszillatorsignal versorgt wird und dann natürlich nur einen analogen Spannungswert liefert. Der Bereich, in dem sich die Kapazität des Bodensensor ändert, ist (neben der Feuchte) durch seine Größe festgelegt, d.h. mit gemächlicher Frequenz werden die Werte bei unbelastetem Ausgang alle dicht an der oberen Grenze kleben. Die Oszillatorfrequenz mit dem 555 dürfte im Bereich um 0,7 MHz liegen.
Ich war davon ausgegangen, dass C5 symbolisch für die Bodenkapazität steht und dann entsprechend das Signal am Ausgang Pin 3 beeinflusst, sorry.
Ich war davon ausgegangen, dass C5 symbolisch für die Bodenkapazität
steht und dann entsprechend das Signal am Ausgang Pin 3 beeinflusst
Das dachte ich auch - und so würde ich mir das auch bauen wollen (ohne konkreten Zweck außer Experimentieren und "Bastelspaß").
Die Oszillatorfrequenz mit dem 555 dürfte im Bereich um 0,7 MHz liegen.
ach ja ... oberhalb der 100 kHz fangen die Standardformeln ja an zu versagen.
Ok - will den Thread nicht weiter kapern.
Wobei zum Thema wohl schon alles denkbare vorgeschlagen wurde. Hm, außer vielleicht - der Kamera den oben genannten Belichtungszeitverlängerungs-Filter nur bei Bedarf per Servo vorschieben: Sonnenbrille auf zum Display ablesen, Sonnenbrille ab: kann weiter ihre eigentliche Aufgabe erfüllen. (Raumsonden machen so was auch - warum nicht auch im eigenen Garten einsetzen? ;) )
