Hi, ich bin momentan auf der Suche nach einer Lichtschranke (bzw. genauer gesagt 4 * 1, die im Abstand von ca 15cm platziert sind). Die Lichtschranke sollte ca 0.5 m Reichtweite haben und vor allem günstiger als 20 Euro das Stück sein. Zusätzlich muss ich das Signal (bzw. die 4 Signale) an einen Mikrocontroller anschließen, da bei auslösen der Lichtschranke ein Zähler resetet wird. Zu guter letzt, sollte die Lichtschranke auch eine Reaktionszeit von weniger als 10ms (besser weniger als 5ms) haben. Da ich bisher keine industriellen Produkte gefunden habe, die diese Forderungen erfüllen, dachte ich daran eine Lichtschranke selber zu bauen. Dabei gibt es nun 2 Möglichkeiten 1. Bausatz von Conrad (http://www.conrad.de/ce/de/product/191710/IR-LICHTSCHRANKESENDEREMPFAeNGER/SHOP_AREA_17362&promotionareaSearchDetail=005) 2. Komplett selber bauen mit gepulster LED, etc. Nun meine Fragen: 1.) Weiß jemand ne fertige Lösung die alle Rahmenbedingungen erfüllt? 2.) Falls nein. Weiß jemand bescheid wie schnell dieser Konrad Bausatz reagiert, und wie Störempfindlich er ist? 3) oder wäre es am einfachsten selber 4 Lichtschranken aufzubauen? Sind die dann auch schnell genug? Und würde es reichen sie alle mit unterschiedlichen Frequenzen zu pulsen um ein gegenseitiges Stören auszuschließen? Bin für jede Hilfe dankbar :)
Philipp S. schrieb: > Und würde es reichen sie alle mit > unterschiedlichen Frequenzen zu pulsen um ein gegenseitiges Stören > auszuschließen? Ich würde die LEDs nacheinander abfragen. Müsste in der Zeit noch machbar sein (mit Auswertung und so). SendeLED aus (etwas warten, wegen Ausschaltzeit = mehrere µs) -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen -> SendeLED an -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen -> vergleichen -> nächste Lichtschranke ...
Ralf schrieb: > Philipp S. schrieb: >> Und würde es reichen sie alle mit >> unterschiedlichen Frequenzen zu pulsen um ein gegenseitiges Stören >> auszuschließen? > Ich würde die LEDs nacheinander abfragen. Müsste in der Zeit noch > machbar sein (mit Auswertung und so). SendeLED aus (etwas warten, wegen > Ausschaltzeit = mehrere µs) -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen > -> SendeLED an -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen -> > vergleichen -> nächste Lichtschranke ... Man sollte die Signale des weiteren Codieren um Störeinflüsse aus der Umwelt etwas drausen zu halten. Außerdem sollte man je nach Anforderung sich Gedanken über die Optik vor IRLED und Phototransistor machen. Desweiteren braucht man einen Phototransistor mit rel. selektivem Spektrum, auf welches die SendeLED ausgelegt sein muss.
Ralf schrieb: > Ich würde die LEDs nacheinander abfragen. ...sollte erstmal ein (grobes) Muster sein. Als 'Codierung' - könnte ich mir vorstellen - reicht schon, wenn die 'Abfragefrequenz' kein Vielfaches von 50Hz ergibt. Ein paar Messungen speichern und dann auswerten, kann auch nicht schaden.
Danke erstmal für die schnellen Antworten :) Da ihr jetzt beide etwas in Richtung selberbauen gepostet habt: Heißt das ihr würdet das Selberbauen diesem Conrad Bausatz von oben vorziehen? Wenn ja. Aus welchen Gründen? Zu euren Postings: @ Ralf >SendeLED aus (etwas warten, wegen >Ausschaltzeit = mehrere µs) -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen >-> SendeLED an -> EmpfangsTransistor (ADC) Spannung messen -> >vergleichen -> nächste Lichtschranke Okay, das nacheinander Abfragen macht Sinn. Das Ganze ist schon dann so gemeint, dass die jeweilige LED für einige μS (mit ner bestimmten Frequenz) an ist, und nicht nur einmal kurz angeschalten wird bevor die nächste Lichtschranke abgefragt wird, oder? @ beide >Man sollte die Signale des weiteren Codieren um Störeinflüsse aus der >Umwelt etwas drausen zu halten. Okay, auch das erscheint mir sinnvoll. Ich pulse die LED ja mit ner bestimmten Frequenz.Dann bräuchte ich auf der anderen Seite eben noch einen Filter, der auf diese Frequenz anspringt. Ist das mit codieren gemeint? >Als 'Codierung' - könnte ich mir vorstellen - reicht schon, wenn die >'Abfragefrequenz' kein Vielfaches von 50Hz ergibt. Ein paar Messungen >speichern und dann auswerten, kann auch nicht schaden. Ich nehme an du meinst das aufgrund des Störeinflusses durch Glühbirnen, etc. die mit der Netzspannung&Frequenz betrieben werden?! Das ist in dem Fall aber nicht gegeben. Die Lichtschranken befinden sich in nem abgedunkelten Kasten. Die möglichen Störquellen wären die IR-LED's von Computermäusen und die IR-LED's von Sharp Distanzsensoren. Ich denk mal beide Lichtquellen haben ne andere Frequenz als 50 Hz, aber sind gerade durch ihr Licht im IR-Bereich wahrscheinlich noch viel gefährliche Störquellen ?! @ Lehrmann Michael: >Außerdem sollte man je nach Anforderung >sich Gedanken über die Optik vor IRLED und Phototransistor machen. D.h. man benötigt gegebenenfalls noch eine Linse zur Bündelung des Lichts? Und woher weiß ich was für eine Linse ich benötige? Experimentieren? >Desweiteren braucht man einen Phototransistor mit rel. selektivem >Spektrum, auf welches die SendeLED ausgelegt sein muss. Könnte man anstatt einem Phototransistor auch einen Infrarotsensor wie z.b. den IS471 verwenden? Dieser beinhaltet schon einen Oszillator, Komparator, Demodulator und gibt glaube ich direkt ein digitales Signal aus, ob die LED "gesehen" wird oder nicht. Oder haben solche Bausteine irgendwelchen gravierenden Nachteile gegenüber schaltungen mit Phototransistoren? Bin momentan noch dabei mich in die Materie einzuarbeiten und blick da noch nicht so wirklich durch^^
Philipp S. schrieb: > Das Ganze ist schon dann so gemeint, dass die jeweilige LED für einige > μS (mit ner bestimmten Frequenz) an ist, und nicht nur einmal kurz > angeschalten wird bevor die nächste Lichtschranke abgefragt wird, oder? Die LED ist immer an, wird nur zum messen mal ausgemacht und danach wieder eingeschaltet. (Umgekehrt geht auch, die Ausschaltzeit ist nur etwas kürzer. Ich habe mal ein Datenblatt drangehangen. Auf Seite 5 sind die Verzögerungszeiten angegeben. Du wirst sicher zwei getrennte Bauteile verwenden, da musst du mal sehen, wie das dort ist) Durch das Aus(Ein)schalten bei der Messung entsteht ja automatisch ein Pulsen. Philipp S. schrieb: > Die Lichtschranken befinden sich in nem abgedunkelten Kasten. Ich kann mir nicht vorstellen, dass da was 'reinkommt'. Philipp S. schrieb: > Könnte man anstatt einem Phototransistor auch einen Infrarotsensor wie > z.b. den IS471 verwenden? > Dieser beinhaltet schon einen Oszillator, Komparator, Demodulator und > gibt glaube ich direkt ein digitales Signal aus, ob die LED "gesehen" > wird oder nicht. S.o. -> braucht man nicht.
Also, in dem Datenblatt steht:
>Optimaler Arbeitsabstand 1 mm bis 5 mm
Ich erkenne momentan ehrlich gesagt nicht wie ich die Reichweite von dem
Baustein auf 50 cm erhöhen kann.
Philipp S. schrieb: > Ich erkenne momentan ehrlich gesagt nicht wie ich die Reichweite von dem > Baustein auf 50 cm erhöhen kann. Sollst Du auch nicht!! Ich schrieb ja Ralf schrieb: > Du wirst sicher zwei getrennte > Bauteile verwenden, da musst du mal sehen, wie das dort ist Es ging nur um die Zahlen der minimalen Aus(Ein)schaltzeit, die man beachten muss und sicherlich bei anderen Dioden/ Transistoren auch anders ist. Das war nur das einzige Datenblatt, wo ich wusste, dass das da so schön beschrieben ist. Ist sicher überall mit drin. Konnt' mich nur nicht dran erinnern.
>Es ging nur um die Zahlen der minimalen Aus(Ein)schaltzeit, die man >beachten muss und sicherlich bei anderen Dioden/ Transistoren auch >anders ist. Ahso, okay^^ Dann hatte ich dich falsch verstanden. Sorry. >Die LED ist immer an, wird nur zum messen mal ausgemacht und danach >wieder eingeschaltet. Aber beeinträchtigt das nicht die anderen Empfänger, wenn mehrere LED's gleichzeitig leuchten. Da wäre es doch trotz eventuell etwas längerer Einschaltzeit geschickter die LED's ausgeschalten zu lassen Zum Schluss noch ein paar Sachen zum grundsätzlichen Verständnis: Wäre nett wenn ihr mich hier berichtigen bzw. beim weiteren Aufbau helfen könntet :) Also soweit ich das jetzt verstanden habe, hab ich jeweils einen Sender und einen Empfänger, alles verbunden mit dem Microcontroller (der vergleicht die Werte und gibt die Puls/Abfragefrequenz vor). Der Sender besteht aus einer LED, vermutlich noch aus nem Vorwiderstand. Was wird da sonst noch benötigt? Würde es die Reichweite beeinflussen, wenn dich die LED's in 5-6 cm lange Plastikröhren packe, damit sie "zielgerichteter" arbeiten? Und wie realisiere ich die gewünschte Codierung am besten? Der Empfänger ist ein Phototransistor, der das gleiche selektive Farbspektrum empfängt das von der IR-LED gesendet wird. Auch fehlt es mir noch an Verständnis, um zu wissen was zusätzlich noch an Bauteilen benötigt wird. Danke schonmal, Philipp
Philipp S. schrieb: > Aber beeinträchtigt das nicht die anderen Empfänger, wenn mehrere LED's > gleichzeitig leuchten. Antwort: Philipp S. schrieb: > Würde es die Reichweite beeinflussen, wenn dich die LED's in 5-6 cm > lange Plastikröhren packe, damit sie "zielgerichteter" arbeiten? Normalerweise gehöhrt da eine Linse davor, damit die Abstrahlung schön gebündelt ist. Einfach ausprobieren. Dass das Röhrchen reicht ... könnte vielleicht knapp werden. Auf jeden Fall eine LED mit kleinem Abstrahlwinkel nehmen. Ob Ein- oder Ausschalten ist im Prinzip egal. Wenn's zeitkritisch wird: Die LED ist schneller aus als an. LED bei der Messung einschalten hat den Vorteil, den du genannt hast: kein Fremdlicht von den 'Nachbarn'. Wobei man das ja rausrechnet, beim Aus- und Einschalten. Philipp S. schrieb: > Und wie realisiere ich die gewünschte Codierung am besten? Das ist schon codiert: Wenn an der einen Lichtschranke die Aus(Ein)/Ein(Aus)-Messung gemacht wird, werden die anderen Lichtschranken gar nicht gefragt, da kann der Fototransistor durchsteuern wie er will.
Ist mir gerade noch eingefallen: Falls du die Auswertung mit µC machen willst, können die LEDs über einen einzigen Pin gesteuert werden (natürlich über Transistor). Dann gibts kein störendes Fremdlicht.
>Normalerweise gehöhrt da eine Linse davor, damit die Abstrahlung schön >gebündelt ist. Einfach ausprobieren. Dass das Röhrchen reicht ... könnte >vielleicht knapp werden. Auf jeden Fall eine LED mit kleinem >Abstrahlwinkel nehmen. Also mir ist gerade zu der Thematik noch was eingefallen: Die Objekte die die Lichtschranke unterbrechen sind nur ca 2 cm breit. Kann ich da die LED mittels Linse & Röhrchen genügend bündeln, dass die Erkennung funktioniert, oder würdest du mir da raten direkt nach ner Laserdiode zu suchen? Und woher weiß ich welche Linse für meinen Zweck passend ist? >Ist mir gerade noch eingefallen: >Falls du die Auswertung mit µC machen willst, können die LEDs über einen >einzigen Pin gesteuert werden (natürlich über Transistor). Dann gibts >kein störendes Fremdlicht. Wenn ich die über einen einzigen Pin steuere, dann leuchten sie doch alle gleichzeitig sobald sobald der LED_Ein-Befehl erfolgt? Den Transistor benötige ich schlichtweg zur Stormverstärkung, da die LED's beim Pulsen recht hohe Ströme vertragen, oder hat der noch ne andere Funktion? p.s: ich hab beim googeln diese Schaltung hier gefunden: http://www.kreatives-chaos.com/artikel/abstandssensor-mit-is471 http://www.kreatives-chaos.com/images/102.png Diese Schaltung müsst ich doch eigentl. so auch als Lichtschranke benutzen können? (Falls die Reichweite ausreichend ist und es kein Problem darstellt, wenn die Kabelverbidung zwischen LED und Empfänger ca 70cm lang ist)
Also erstmal: Philipp S. schrieb: > Wenn ich die über einen einzigen Pin steuere, dann leuchten sie doch > alle gleichzeitig sobald sobald der LED_Ein-Befehl erfolgt? Genau, macht doch aber nichts. Die Abfrage von den 'Gegenstellen' erfolgt ja nacheinander! Philipp S. schrieb: > Also mir ist gerade zu der Thematik noch was eingefallen: Die Objekte > die die Lichtschranke unterbrechen sind nur ca 2 cm breit. Die Breite spielt keine Rolle. Wenn's dunkel ist, ist es dunkel. Philipp S. schrieb: > http://www.kreatives-chaos.com/artikel/abstandssen... > http://www.kreatives-chaos.com/images/102.png Du brauchst in der dunklen Kiste kein moduliertes Licht. Wahrscheinlich nicht mal im Hellen. Die Abfrage nacheinander ist 'Modulation' genug. Such einfach mal nach 'ner lichtstarken IR-LED mit passendem (Wellenlänge) IR-Transistor und bau das mal auf. IR-Transistor in einen Spannungsteiler, LED anknipsen und mal schauen, was für Spannungsschwankungen entstehen. Ach so ja: erstmal ohne Linse. LED mit kleinem Abstrahlwinkel probieren. Wenn das funktioniert und später die LED trotzdem einen anderen Transistor anleuchtet: Macht nichts, es wird nur der gegenüberliegende Transistor abgefragt!
Okay. Ich hab jetzt mal entsprechende Bauteile bestellt. Sobald die da sind, werd ich mal damit rumexperimentieren und dann hier nochma über Erfolge/Misserfolge berichten. Danke soweit schonmal für deine Hilfe :)
So... nachdem ich mich eine Zeitlang um andere Projekte (bzw. andere Teile des Projekts gekümmert habe) beschäftige ich mich nun wieder mit der Lichtschranke. Ich habe nun doch die oben geschriebene Schaltung http://www.kreatives-chaos.com/images/102.png mit dem IS471 gewählt, da ich somit den sowieso schon erheblichen Verkabelungsaufwand etwas reduzieren kann. Verwendete LED ist die LD-274-3 Mein Problem ist nun, dass die Reichweite ein paar cm zu kurz ist. Liegt momentan bei ca 30-35 cm und ich bräuchte 35-40 cm. Jetz wollte ich die Reichweite mit einer Linse erhöhen, und die Lichtschranke damit auch noch ein Stück zielgerichteter machen, aber ich weiß schlichtweg nicht was für eine Linse dafür geeignet ist. Bisher habe ich diverse Linsen gefunden ( z.b: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Linsen-und-Optiken/Carclo-Linse-20mm-fuer-Cree-Osram-Nichia-Luxeon-und-Seoul.html) aber die scheinen alle für spezielle LED's zu sein. Kann ich die für meine Zwecke trotzdem benutzen?
Philipp S. schrieb: > Mein Problem ist nun, dass die Reichweite ein paar cm zu kurz ist. Hmm. LED für Fernsteuerungen... Und warum reicht das nicht? Ich sitze doch auch nicht 30cm vorm Fernseher. Da muss doch mehr drin sein!?
>Die Lichtschranke sollte ca 0.5 m Reichtweite haben und vor allem
günstiger als 20 Euro das Stück sein.
Die 20 Euro sind durch die Postings schon weg ... und jetzt willste noch
basteln ?
> Mein Problem ist nun, dass die Reichweite ein paar cm zu kurz ist. R1 und R3 sind zu hochohmig, du kannst sie sogar weglassen (0 Ohm) weil der Ausgang des IS471 bei ca. 50mA strombegrenzt ist, noch besser ist es aber, R1 nach +5V zu schalten: | | 1k | | |E IS471 --+--|< PNP | LED | 5Ohm | 5 Ohm bringt immerhin 600mA, wir könnten noch überlegen, ob ein 2N3904 dafür so gut geeignet ist, ein BC369 wäre sicher besser. Das sollte die Sendeleistung deines IR-Sensores drastisch erhöhen.
Ralf G. schrieb: > Hmm. LED für Fernsteuerungen... Und warum reicht das nicht? Ich sitze > doch auch nicht 30cm vorm Fernseher. Da muss doch mehr drin sein!? Ich denke das die eingeschränkte Reichweite zu nem guten Teil darin liegt, dass das Ganze als Reflexionslichtschranke realisiert ist. Wenn ich Sender und EMpfänger trenne und aufeinander ausrichte komm ich auf minimum 70cm Reichweite (weiter entfernt hab ich nicht getestet). Karl Heinz Buchegger schrieb: > Hattest du alle 4 LED gemeinsam auf ein oder nur eine? Nein, ich hatte nur eine an um die Schaltung erstmal prinzipiell zu testen. Oktav Oschi schrieb: > Die 20 Euro sind durch die Postings schon weg ... und jetzt willste noch > basteln ? Seit wann kosten Postings Geld ;) MaWin schrieb: > Das sollte die Sendeleistung deines IR-Sensores drastisch erhöhen. Danke für die Tipps. Werd ich heut Abend mal in die Tat umsetzen. Was den Transistor angeht: Da hab ich gestern erst ein paar BC327-25 bei Conrad bestellt (hoffe die haben keine so lange Lieferzeit). Der ist für Impulse bis 1A ausgelegt. Müsste es also auch tun ,oder?
So habe das ganze vorher mal probiert und mit deiner Variante hat sich die Reichweite mehr als verdoppelt. Jetz bau ich mir noch eine Art Zielfernrohr zur genaueren Ausrichtung und dann sollte das ganze hoffentlich so funktionieren wie gedacht. Danke an alle die geholfen haben dafür :)
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