Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichtsensor, Regensensor, Temp- & Spannungsmessung


von Tobias N. (silberkristall)


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Hallo,

mir stellen sich einige Fragen bezüglich der im Betreff genannten dinge.

1. Lichtsensor

Ich nehme einen Fototransitor (NPN) und schließe diesen mit einem pullup 
widerstand an einen adc port an. Ist der Transistor nun voll 
durchgeschaltet habe ich 100% licht ist er garnicht durchgeschaltet habe 
ich kein licht, ist klar aber wie stelle ich das. nun mit der 
spannungsmessung am adc port an?

2. Regensensor

Wie funktionieren diese? Also z.b. wie bei einem Auto an der scheibe und 
wie kann man sowas selbst bauen?

3. Temperatursensor

Der DS18S20. GND an GND, VCC an 5V +, 4,7k widerstand zwischen VCC und 
DQ, die DQ Leitung dann ans IC ok, aber muss der an einen ADC Port oder 
ist das egal? Wie bekomme ich dessen adresse um mehrere zu nutzen? Ich 
möchte 2 nutzen.

4. Spannungsmessung

Vom prinzip sollte das ja dann auch so funktionieren wie bei dem 
Lichtsensor, also an einen ADC port, aber wie kann man Spannung von etwa 
20 - 30 Volt messen?

Ich danke euch schonmal für Tips, Links und Antworten.

von Martin K. (maart)


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zu 3. (auch wenn das Pferd von einigen als tot angesehen wird.)
Nein, der Sensor ist digital, muss nicht an den ADC. Wie du die 
Romadresse ausliest, steht im Datenblatt.
Und ganz wichtig: Auf die Timings achten, die sind kritisch.

von 6A66 (Gast)


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Tobias N. schrieb:
> 100% licht

Hallo Tobias,

was ist 100% bei Licht? Die Sonne, Dein Arbeitsplatz, bewölkter Tag, 
...?
Dafür hat der Fototransistor eine Kennlinie die Du Dir ansehen solltest. 
Aber vom Prinzip her ist das schon richtig, ein Collectorwiderstand und 
der Fototrasnsistor arbeitet.

Tobias N. schrieb:
> wie stelle ich das. nun mit der
> spannungsmessung am adc port an?

Je nach Kennlinie und Helligkeit wird die Spannung am Collector des 
Fototransistors schwanken. Das könnte man am Eingang eines ADCs messen. 
Was Du dazwischen wahrscheinlich benötigts ist eine Puffertsufe (OP-Amp, 
Transistor, ...) da der ADC Eingang unter Umständen mit der Impedanz zu 
sehr auf den Fototransistor wirkt und die Schaltung dann nicht mehr 
richtig funktioniert. Aus diesem Grund wird recht einfach anstatt eines 
Fototrasnsitors ein Fotowiderstand (LDR) verwendet da das in den 
einfachsten Fällen etwas unkomplizierter ist.

Tobias N. schrieb:
> 2. Regensensor
>
> Wie funktionieren diese? Also z.b. wie bei einem Auto an der scheibe und
> wie kann man sowas selbst bauen?

Belesen, gegoogelt? Es gibnt dazu verschiedene Methoden.

Tobias N. schrieb:
> 3. Temperatursensor
>
> Der DS18S20. GND an GND, VCC an 5V +, 4,7k widerstand zwischen VCC und
> DQ, die DQ Leitung dann ans IC ok, aber muss der an einen ADC Port oder
> ist das egal? Wie bekomme ich dessen adresse um mehrere zu nutzen? Ich
> möchte 2 nutzen.

Schon mal das Datenblatt gelesen und verstanden?
Das ist ein digitaleer Baustein, nix mit ADC!

Tobias N. schrieb:
> 4. Spannungsmessung
>
> Vom prinzip sollte das ja dann auch so funktionieren wie bei dem
> Lichtsensor, also an einen ADC port, aber wie kann man Spannung von etwa
> 20 - 30 Volt messen?

Mir deucht, du kennst Herrn Ohm nicht und dessen Ohmsche Regeln. Sofern 
Du das bejahen musst solltest Du Dich damit auseinandersetzten - Tipp: 
Spannungsteiler.

Solange Du mit der Frage4 Probleme hast versuche diese zuerst zu lösen, 
dann Frage3, dann Frage1 und dann Frage2. Das sind - ja nach Art des 
Regensensors - die Komplexitäten in aufsteigender Reihenfolge.

rgds

von Tom P. (booner)


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Hei,

zu 2.:
Der (mir bekannte) Regensensor im Auto hat eine IR-Lichtquelle.
Wenn die Scheibe nun das ganze Licht auf einen Empfänger reflektiert, 
ist die Scheibe trocken/sauber. Wenn nun Tropfen auf der Scheibe sind, 
wird das IR Licht nicht mehr vollständig reflektiert. Das wird über den 
Empfänger detektiert.
Meiner Meinung nach ist das nicht praktikabel nachzubauen. Vor allem, 
weil Dir der Wischer für den Sensor fehlt. ;-) Aber es geht einfacher: 
Suche einfach mal "beheizter Regensensor" und schau Dir die Bilder an...

Grüße,

Tom

von MaWin (Gast)


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> Ich nehme einen Fototransitor (NPN) und schließe diesen mit einem pullup
> widerstand an einen adc port an. Ist der Transistor nun voll
> durchgeschaltet habe ich 100% licht ist er garnicht durchgeschaltet habe
> ich kein licht, ist klar aber wie stelle ich das. nun mit der
> spannungsmessung am adc port an?

So wird das nichts.
Du nimmst besser einen TSL230 oder ähnlich...

> Wie funktionieren diese? Also z.b. wie bei einem Auto an der scheibe und
> wie kann man sowas selbst bauen?

Leitfähigkeit messen ist blöd, weil gutes Regenwasser ein Isolator ist. 
Lichbrechnung messen ist ok, aber verdreckt leicht. Gewicht messen ist 
klug, machen die Meteorologen auch, und erlaubt nicht nur nass/trocken, 
sondern regenmenge. Man macht es mit Eimern die sich selbst ausleeren.

> aber muss der an einen ADC Port

Nein, es ist ein Digitalsensor.

> Wie bekomme ich dessen adresse um mehrere zu nutzen? Ich möchte 2 nutzen

Siehe Beispiel im Datenblatt. Man kann acuh 2 Ports nehmen.

> aber wie kann man Spannung von etwa 20 - 30 Volt messen?

Spannungsteiler (durch 10) heisst das Zauberwort.

von Tobias N. (silberkristall)


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na gut und wofür sind dann fototransistoren? also was kann/wird mit 
denen gemacht?

Spannungsteiler durch 10? also meinste z.b. 30 / 10 = 3 was der ic ja 
wieder messen kann, ok und wenn die eingangsspannung nicht bekannt ist? 
also wie z.b. bei einem multimeter?

von Harald W. (wilhelms)


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Tobias N. schrieb:

> ok und wenn die eingangsspannung nicht bekannt ist?
> also wie z.b. bei einem multimeter?

Dann braucht man eine automatische Messbereichsumschaltung.
Gruss
Harald

von Karl H. (kbuchegg)


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Tobias N. schrieb:
> na gut und wofür sind dann fototransistoren? also was kann/wird mit
> denen gemacht?

Im Prinzip genau das was du vorhast.
Nur muss man dann eben mit einer nachgeschalteten Stufe dafür sorgen, 
dass die Auswertung diesen 'Spannungsteiler' (ja, das ist im Prinzip 
auch ein SPannungsteiler) nicht zu sehr belastet, weil sonst die Messung 
das Ergebnis verfälscht.


> Spannungsteiler durch 10? also meinste z.b. 30 / 10 = 3 was der ic ja
> wieder messen kann, ok und wenn die eingangsspannung nicht bekannt ist?
> also wie z.b. bei einem multimeter?

Im einfachsten Fall schützt man den Eingang vor Schaden und überlässt es 
dem Benutzer, den richtigen Spannungsbereich auszuwählen und somit einen 
geeigneten Spannungsteiler zwischen Quelle und Auswertung zu schalten.

Im Komfortfall kann das dann auch die Auswertung selber machen. Wenn die 
laufend Maximum misst, dann schaltet sie eben einen anderen 
Spannungsteiler zwischen Quelle und ADC-Eingang. Genauso wenn sie 
dauernd kleine Werte misst. Dann kommt eben wieder ein anderer 
Spannungsteiler vor den Eingang, der weniger runterteilt.

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