Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR-Lichtschranke-Schaltung


von Florian S. (fuxreid)



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Hallo Leute,

ich habe auf der Conradseite einen Bausatz für eine IR-Lichtschranke 
gefunden.

http://www.conrad.de/ce/de/product/191710/IR-LICHTSCHRANKESENDEREMPFAeNGER/SHOP_AREA_17362&promotionareaSearchDetail=005

Da ich das ganze kleiner haben wollte (und lieber 6€ statt 16€ ausgeben 
wollte) habe ich eine SMD-Platine mit praktisch der selben 
Funktionalität gebaut. Der einzige Unterschied ist, dass kein Relays, 
sondern ein uC-Eingang 0-Aktiv geschalten wird.

Kann es auf der Sender-Platine zu Frequenzproblemen kommen, da ich mit 
den Leiterbahnen doch relativ nahe beieinander bin?
Habe ich einen Fehler gemacht?
Hat jemand Verbesserungsverschläge?

Ich bin für jede Anregung zu haben.

Grüße, Florian

von Florian S. (fuxreid)


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Weiß keiner ob ich wegen der Leiterbahndichte Probleme mit 
Leiterplatten-Kapazitäten bekommen kann?

Ich würde das ganze sehr ungern aufbauen um dann festzustellen dass gar 
nichts geht.

Würde mich sehr freuen, wenn einer von Euch Profis kurz schauen könnte.

Grüße, Florian

von einer (Gast)


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Das Layout ist bei den Frequenzen unkritisch.
Aber deine Ausgangsstufe wird so nicht funktionieren.

von Stefan . (xin)


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Habe weder den Schaltplan, noch das Layout überprüft. Die Schaltung 
enthält jedoch nichts, das gegen geringe Abstände spricht - kannst Du so 
machen.

von Florian S. (fuxreid)


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Danke für die Antwort! Das beruhigt mich. Warum wird die nicht 
funktionieren?

Grüße

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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weil Q ein Open_Collektorausgang ist und die LED mit der Anode an Plus 
liegen muss damit der OC Ausgang die Kathode über den R downziehen und 
so überhaupt einen Strom durch die LED ziehen kann.

von Florian S. (fuxreid)


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@Winfried J.:
Tut mir leid, wenn ich mich vielleicht grad doof anstelle, aber was 
meinst du genau? Wär super, wenn dus mir erklären könntest.

von einer (Gast)


Angehängte Dateien:

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Die Spannung am Ausgang wird immer um 0,7 V niedriger sein als an C5
und diese wird nicht hoch genug werden.

von Florian S. (fuxreid)


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Also sollte ich keinen npn Bipolar nehmen, sonderen einen logic-level 
n-Kanal MOSFET? Versteh ich das richtig?

Warum wird die Spannung an C5 nicht hoch genug werden?

von slow (Gast)


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@einer: Was ist denn das für ein Schaltbild in Deinem Anhang?

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Anders als bei den meisten AVR ist der Ausgangang des NE555 nicht in der 
Lage "+" auszugeben.

Der NE555 hat als Ausgang eine NPN_Openkollektor Transistor welcher mit 
seinem Emmiter an Ground liegt. Folglich muss die Diode welche an Q 
angeschlossen wird dort mit ihrer Kathode angeschlossen werden und ihre 
Anode an Plu.

Ob der R zwischen + und Anode, oder zwischen Kathode und Q liegt, ist 
egal. Aaber an Q  kann nur ein Groundsignal ausgegeben werden oder der 
Ausgang ist hochohmig.

MfG

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


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Nutzt man einen IS471F kann man den Großteil der Schaltung komplett 
einsparen. Man braucht nur eine IR-LED mit Vorwiderstand und einen 
Pull-Up-Widerstand.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Oh ja beim Empfänger hast du auch den Haken eingebaut welchen "Einer" 
schon beschrieb.
Dort wäre ein Open_Colletorausgang angebracht, da die AVR-Eingänge 
loaktiv sind, wenn man deren internenen Pullup nutzt.

MfG

von Florian S. (fuxreid)


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@Winfried J.:

Jetzt hab ich verstanden was du meinst. Ich war gedanklich beim 
Empfänger.
Das angehängte Bild habe ich aus dem Datenblatt zum ne555 kopiert. Ich 
hätte schon gedacht, dass er PLUS liefern kann, oder? Wo hast du die 
Schaltung mit dem pnp gesehen?

@Bernd Rüter:
Danke für den Verbesserungsvorschlag. Ich werde mir den IS471F gleich 
mal ansehen. Hast du schon Erfahrungen mit Lichtschranken? Oder noch 
andere Verbesserungsvorschläge?

von Florian S. (fuxreid)


Angehängte Dateien:

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Bild vergessen^^

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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sorry nehme ich zurück ich meinte den transitor ausgang an PIN 7 des 
NE555 welcher der entladung von C dient  hatte das aus der erinerung 
gescrieben insofern ist dein sender korrekt.

bleibt  der Emfänger

MfG

von Bernd (Gast)


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'einer' (und noch einige) irren hier.

Der 555 kann >= +200 mA liefern
und >= |-200 mA| schlucken.

Nix Open Collector, Q22 und Q24 machen
brav push-pull.

von Bernd (Gast)


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Wozu ist die Frequenz beim 555 einstellbar,
wenn der Empfänger nur Wechsellicht von
Dauerlicht unterscheiden kann?

von Florian S. (fuxreid)


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Ich bin ja froh, wenns nicht falsch ist ;-) Aber vielen Dank für die 
Mühe!

@Bernd Rüter nochmal:

Ich denke ich habe bei meiner Anwendung ein kleines Problem mit dem 
IS471F, denn meine Lichtschranke muss min. 3m Fehlerfrei funktionieren. 
Wenn ich die IR-LED und den IS471F auf der gleichen Platine habe und das 
Licht über einen Spiegel reflektieren lasse, dann habe ich 6m. Und das 
könnte problematisch werden, oder???

Eine andere Möglichkeit wäre natürlich die LED einfach über ein 3-4m 
Kabel auf die andere Seite legen, aber da habe ich auch meine Bedenken 
mit der Signalübertragung, dass das reibungslos funktioniert. Was meint 
Ihr??

von Florian S. (fuxreid)


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@Bernd:

Das ist eine gute Frage^^ Soweit ich das rausgefunden habe muss man je 
nach Abstand die Frequenz anpassen um eine möglichst hohe Lichtausbeute 
zu haben. Korregiert mich bitte, wenn ich daneben liege.

von Bernd (Gast)


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Die Einsatzgebiete vom IS471F sind laut Datenblatt:

1. Optoelectronic switches
2. Copiers, printers
3. Facsimiles

Lichtschranke über 3 m?  Steht da nichts von...

Wenn der 555 schon frequenzmäßig einstellbar ist,
dann wird ein selektiver Empfänger mit hoher
Verstärkung für die Frequenz des 555 schön
empfindlich für das Sender-Signal und unempfindlich
für alle anderen Licht-Signale.

von Florian S. (fuxreid)


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Vielen Dank für Eure Tipps, Anregungen und Hilfe. Ich werde beide 
Varianten testen und meine Erfolge, wie ich hoffe, dann noch mitteilen.

Grüße, Florian

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Hätte es nicht auch ein einfacher TSOPxxx als Empfänger getan? Alles 
drin, alles dran, kostet 1€.

von Wolfgang (Gast)


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Bernd schrieb:
> Die Einsatzgebiete vom IS471F sind laut Datenblatt:
> ...
> Lichtschranke über 3 m?  Steht da nichts von...

Ja und?
Hauptsache der Sender schafft es, bei freiem Lichtweg die 
Beleuchtungsstärke von rund 3 µW/mm² sicher zu erzeugen.

von Bernd (Gast)


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Wenn die nur cm als Einsatzgebiet anpreisen, würde
ich es niemandem ungeprüft für m empfehlen.

von Werner (Gast)


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Bernd schrieb:
> Wenn die nur cm als Einsatzgebiet anpreisen, würde
> ich es niemandem ungeprüft für m empfehlen.

Was möchtest du denn noch mehr, als die exakte Angabe der erforderlichen 
Beleuchtungsstärke. Ob die über einen Lichtweg von Millimetern, 
Zentimetern oder Metern erzeugt wird, kann dem Detektor doch 
schnurz-piep-egal sein.

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