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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED rot/grün optisch 'abfragen'


Autor: Nerval (Gast)
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Hallo Forum,

ein Gerät verfügt über zwei SMD-LEDs (rot und grün), die nebeneinander 
auf der Platine sitzen. Wie kann man denn jetzt vorgehen, wenn man von 
aussen erfassen will, welche der beiden LEDs nun gerade leuchtet?

Ich habe über optische Filter und LDR nachgedacht, eine google-Suche 
fiel bisher aus, weil ich keinen Plan habe wonach ich suchen soll 
(klassische Suchbegriff-Blockade...).

Wer kann mir einen Tip geben?

Autor: Gast (Gast)
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Na am einfachsten wird es wohl sein aus dem Laden für Bastelzubehör 
einfach mal diese farbigen transparenten Folien als Filter 
auszuprobieren. Versuch macht kluch ...

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Machs doch so, wie das Auge es auch tut:

Du misst einfach die Frequenz/Wellenlänge des abgestrahlten Lichtes.

Violett  380 - 420 nm  789 - 714 THz
Blau     420 - 490 nm  714 - 612 THz
Grün     490 - 575 nm  612 - 522 THz
Gelb     575 - 585 nm  522 - 513 THz
Orange   585 - 650 nm  513 - 462 THz
Rot      650 - 750 nm  462 - 400 THz


;-)

PS: Photodioden/Transistoren mit unterschiedlicher Kennlinie? Eine wo ds 
Maximum im Roten, und eine wo das Maximum im Grünen liegt...

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Zwei Fotodioden benutzen?

Keine, genau eine oder beide liefern Signale und die Signale kann man 
weiterverarbeiten. Die Fotodioden kann man je nach Lage vor Ort direkt 
über den LED anbringen oder über einen Lichtwellenleiter an der LED 
spionieren lassen.

Grundsätzlich baust du so einen Optokoppler aus diskreten Bauteilen, 
wobei die Senderseite durch deine LEDs gebildet wird. Die Empfängerseite 
vom Optokoppler sollte dir bei deiner Schaltung Ideen geben können.

Autor: JojoS (Gast)
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oder eine rot-grün Brille für 3-D Bilder aus einem alten Yps Heft :-)

Autor: Gast123 (Gast)
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Leuchtdioden kann man auch zur Messung verwenden, ähnlich einer (sehr 
sehr kleinen..) Solarzelle. Bräuchte man noch einen Farbfilter, also 
außendrauf eine diffus rote und eine diffus grüne Led befestigen und die 
Fotoströme irgendwie auswerten? Weiss nicht ob das gefärbte Led-Gehäuse 
wirklich als Filter taugt, aber könnte man sicherlich mal ausprobieren.

Autor: Fred S. (Gast)
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Hi Nerval,

nur eine blöde Brainstorming-Idee: Zerlege das Spektrum mit einem Prisma 
und bringe je einen Phototransistor beim Maximum für Rot und Grün an. 
Geht prinzipiell auch mit einer CD. Auf der folgenden Website wird die 
CD-Methode beschrieben und es werden u.a. Spektren von LEDs gezeigt:

http://www.cs.cmu.edu/~zhuxj/astro/html/spectrometer.html

Gruß

Fred

Autor: M. V. (-_-)
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>Weiss nicht ob das gefärbte Led-Gehäuse
>wirklich als Filter taugt, aber könnte man sicherlich mal ausprobieren.

Das Gehäuse selbst wohl nicht oder nur geringfügig. Aber wenn man nach 
dem Bändermodell geht, sollte der Strom nicht nur von der Lichtstärke, 
sondern auch der Wellenlänge abhängig sein. Wäre imo ein Versuch wert 
das mal mit einer grünen und einer roten LED zu probieren.

Autor: Gast123 (Gast)
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Du meinst, der Strom ist bei der WEllenlänge maximal, die die Led im 
"normalbetrieb" aussendet.. ? Klingt irgendwie logisch :-) In dem Fall 
wäre wahrscheinlich ein klares Gehäuse günstiger, um nicht zu viel vom 
wertvollen Licht vorher schon wegzudämpfen.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Lichtleitfaser oder Kunststoff.
Schau dir das AVRISP MKII an.

MW

Autor: Gast (Gast)
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Ich würde die Spannung an den Leuchtdioden abgreifen.

typische Durchlassspannung da = Leuchtdiode an

Autor: Nerval (Gast)
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Hallo, danke für die schnellen Antworten!

@Gast

Stimmt schon, es gab aber noch Anregungen für 'vielversprechendere' 
Versuche.
Die LEDs sitzen sehr eng aneinander (ca. 1,5mm), da wirds schon schwer 
die Folien zuzuschneiden.

@lippy

Der Tip mit den unterschiedlichen Phototransistoren klingt sehr 
interessant. Die Tabelle ist dabei sicher hílfreich, danke nochmal.

@stefanb

Du hast sicherlich recht, der Ansatz ist prinzipiell recht einfach. LWL 
bringt aber eine nicht ganz so schnell realisierbare Anforderung mit 
sich: Ich brauche LWL mit entsprechendem Durchmesser, leicht mechanisch 
bearbeitbar oder ein Polierwerkzeug. Ich werde mal drüber nachdenken.

@JojoS

... LOL

@Gast123

Davon hab ich schonmal gehört, stimmt! Einen Farbfilter bräuchts dabei 
eigentlich gar nicht, die LEDs sitzen ja nebeneinander und sind 
einfarbig. Ich kann mir zwar jetzt grad nicht vorstellen, dass es klappt 
aber der Versuch ist der mit Abstand einfachste. Also wirds getestet, 
danke für den Tip!

@fredhs

Den Link muss ich mir noch anschauen. Insgesamt klingt die Lösung aber 
etwas kompliziert, mal sehen.

Autor: Netbird (Gast)
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>Du meinst, der Strom ist bei der WEllenlänge maximal, die die Led im
"normalbetrieb" aussendet.. ?

Das trifft nicht immer zu. Ich habe hier eine Untersuchung liegen 
(allerdings von 1996),bei der eine rot sendende LED als Empfänger am 
empfindlichsten bei grünem Licht war.

In einer Zeitschrift (ELV?) gab es im letzten Jahr eine Schaltung, die 
dein Problem mit aufgesetzten Foto-Sensoren löste.

Es gibt auch Fotosensoren, die RGB- Analysecharakteristik haben, ich 
glaube von TI, Typ TSL TCL ... oder so ähnlich.

Autor: Nerval (Gast)
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@Gast um 15:27

Ein Eingriff ins Gerät kommt nicht in Frage. Die LEDs sind durch eine 
kleine Öffnung (3mmx3mm) zugänglich, daher bietet sich die optische 
Lösung an.

Autor: Christian R. (supachris)
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Warum so kompliziert. Gibts doch dafür extra Sensoren, z.B. Conrad 
178409.

Autor: jonas (Gast)
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also das mit der folie ist doch am besten!
draufklaben, sodass nur eine der beiden farben surchgelassen wird.

Wenn was durgelassen wir, weiß man zB., dass es rot ist.
Wird nicht durchgelassen, weiß mann, dass die grüne LED eingeschaltet 
ist...

Autor: Nerval (Gast)
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>Wenn was durgelassen wir, weiß man zB., dass es rot ist.
>Wird nicht durchgelassen, weiß mann, dass die grüne LED eingeschaltet
>ist...

Denk nochmal drüber nach, jonas! ;)

Autor: Nerval (Gast)
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@supachris

Danke für den Link, ich glaub das sind die Dinger von denen Netbird 
geschrieben hat.

Autor: Fred (Gast)
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Hi,

hätte da noch eine etwas abgehobenere Idee. Über die beiden sendedioden 
werden (im90° Winkel zueinander) zwei Polarisationsfolien geklebt. Der 
Empfänger besteht aus zwei Photodioden, auf denen ebenfalls im 90° 
Winkel Polarisationsfolien geklebt sind. Jede Photodiode reagiert dann 
nur noch auf das passend polarisierte Licht (also entweder rote oder 
grüne LED). Großer Vorteil dieser Methode wäre, dass das Gerät, welches 
als Quelle dient fast nicht verändert werden muss und die LEDs immernoch 
per Auge kontrolliert werden können.
Gruß

Fred

PS: Nein, leider weiß ich nicht, woher man solche Polarisationsfolien 
bekommen...google?

Autor: FHler (Gast)
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Tag  Nerval

Kann es sein dass du an der FH-Wels lernst und das Projekt der LED und 
Schrifterkennung bei SPSen zur Qualitätssicherung geerbt hast?

Wenn nicht, dann überlege dir einmal die Kombination WebCam+LabView in 
einem finsteren Bereich.
(Tageslicht verfälscht das Ergebnis extrem.)

Wenn keine CMOS Kamera verwendet wird, sollte man umbedingt einen 
Milchglasfilter vor die Kammera packen.

PS.: Die Analyse im HSL/HSB Farbspektrum bringt mehr als im RGB.

Autor: Helmi (Gast)
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Hallo Nerval,

Ich habe mit diesem Sensor schon mal eine Farberkennung fuer LED 
gemacht.

http://www.mazet.de/mazet/download/download_produk...

Du mist die 3 Fotostroeme der Dioden und kannst anschliesend aus dem 
Verhaeltnis zueinander die Farbe bestimmen.

Gruss Helmi

Autor: Nerval (Gast)
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>Kann es sein dass du an der FH-Wels lernst und das Projekt der LED und
>Schrifterkennung bei SPSen zur Qualitätssicherung geerbt hast?

Nein, bin kein FH-Schüler. Klingt auch gar nicht so lustig, was du da 
schreibst ;) Also WebCam, LabView und dann noch der Lap daneben scheint 
mir für meinen Zweck ETWAS oversized...

Danke, aber ich möchte keine Feldforschung auf akademischem Niveau 
betreiben.

@helmi

Danke für den Link, sowas in der Art suche ich. Kennst du einen 
Distributor? RS und Reichelt haben ihn scheinbar nicht.

Autor: Helmi (Gast)
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Ich habe die damals direkt bei Mazet bestellt. Sind allerdings nicht 
ganz billig. Bestellung ging ueber AG. Die Schaltung war auch nicht fuer 
privat sondern fuer AG. Aufgabenstellung war in der Fertigung an einer 
Platine die richtige Bestueckung von 6 LED's zu erkennen.

Gruss Helmi

Autor: Winfried (Gast)
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Ich denke, man wird einen Fototransistor finden, der bei den 3 Zuständen 
aus, rot, grün auch eindeutig unterschiedliche Signale liefert. Evtl. 
muss man das Licht grundsätzlich etwas dämpfen, falls der Transistor 
übersteuert.

Autor: FHler (Gast)
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Tag

Das Problem bei LED's ist dass Rote und grüne LED's gerne im 
Farbspectrum in Richtung gelb gehen.
(Die Gelben und Orangen gehen in Richtung Rot)
Dass war bei uns dass Problem dass grüne und rote LED's bei manchen 
Chargen so nahe bei gelb wahren dass sie nichtmehr eindeutig 
identifiziert werden konnten.

Eine Milchglasscheibe(angeschliffenes Plexiglas) reicht zum Dämpfen 
allemal.

Aus eigener Erfahrung weis ich dass Farbfilter+Fototransistoren nicht 
zuverfässig genug sind.
(Das Problem mit dem großen orangen/gelben Lichtanteil.)
Außerdem sind gute Farbfilter nicht gerade billig.

Die Webcam + LabView + IPC ist schon die Low-Cost Lösung gewesen. ;o)

Autor: Nerval (Gast)
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>Die Webcam + LabView + IPC ist schon die Low-Cost Lösung gewesen. ;o)

He,he das kann ich mir schon vorstellen. Es geht aber eigentlich gar 
nicht so sehr um die Farben, ich weiss ja welche LED rot oder grün ist. 
Ich habe auch kein Problem damit, zwei 'Sensoren' einzusetzen wenn der 
Platz ausreicht. (Läuft wohl doch auf LWL raus - Trennsteg dazwischen 
und jede LED mit Phototransistor abgefragt)

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