Forum: Platinen IR Lichtschranke


von Nils N. (nils_newbie)


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Hey Leute,
Ich habe fast überhaupt gar keine Ahnung von Platinen, doch wir sollen 
demnächst in der Schule mit Platinen arbeiten.
Also dachte ich mir, ich suche mal ein Thema was mich interessiert und 
frage hier nach...
Und zwar die Lichtschranke...
Ich habe schon im Internet gesucht gehabt, doch das war mir dann immer 
zu schwer erklärt :D

Ich möchte eine möglichst einfache Lichtschranke bauen:

Kann mir einer sagen, was ich benötige (am besten so, dass ich es auch 
verstehe :D)
Was ich bis jetzt weiß:
Ich benötige...

...Stromquelle

...Lichtquelle (am besten IR Licht, da es für das menschliche Auge nicht 
erkennbar ist; der Sender)

...Photozelle (der Empfänger)

Und ich glaube auch noch einen Wiederstand (damit kein kurzschlusss 
entsteht und ich soll da auch irgendwie irgendeine Farbe einer LED 
festlegen könne oder so?)

Kann mir jemand bitte sagen ob das alles so richtig ist, was noch fehlt 
und wofür man nun die ganzen teile braucht, bzw. wie ich sie schalten 
muss?

Wäre voll cool :P

Mit freundlichen Grüßen
Nils

von dor Tee (Gast)


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Hallo Nils,

ich habe gerade erst so eine Lichtschranke gebastelt und möchte dir 
deshalb ein paar Tipps geben. Normale Lichtschranken sind sehr 
störempfindlich, sie werden durch Fremdlicht wie z.B. Leuchtstofflampen 
gestört. Am Besten modulierst du das Licht. Klingt kompliziert? Isses 
nich ;)
Du nimmst einen 555 oder wie in meinem Fall einen kleinen µC. Der macht 
nichts anderes wie ein Rechtecksignal mit z.B. 38kHz. Damit steuerst du 
direkt eine IR-LED an, z.B. so eine aus ner Fernbedienung. Auf der 
"anderen Seite" kommt ein fertiger Empfänger-IC zum Einsatz, der SFH5110 
. Das hat den Vorteil, das man das Signal am Ausgang nicht mehr 
kompliziert filtern muss. Der  SFH5110 schaltet den Ausgang sobald er 
das modulierte Licht "sieht". Das Ganze funktioniert wirklich gut. Ich 
habe es an einem PC-Lüfter getestet und am Ausgang ein einwandfreies 
Rechtecksignal mit 550Hz erhalten. Da der Lüfter 5 Flügel hat, 
entspricht dies einer Drehzahl von 6600 U/min. Ich denke die 
Lichtschranke könnte auch noch schnellere Ereignisse erfassen, für meine 
Anwendung reicht es allemal. Wenn ich später am heimischen PC sitze such 
ich mal den Schaltplan raus. Sollte aber auch machbar sein nach dieser 
Beschreibung selber einen zu machen.

Grüsse, dor Tee.

von Nils (Gast)


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Danke für deine Antwort, dennoch habe ich ein paar Fragen:
Ein µC ist do ein Mikrocontroller, oder?
Wie soll ich soetwas 
(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/R6511.jpg) schalten?
Aber was ist ein 555?
Wo und wie muss ich diesen schalten?
Was bedeutet Rechtecksignal und was ist das besondere daran?
Du hast gesagt: Damit steuerst du direkt eine IR-LED an...
Aber warum muss ich die LED ansteuern und nicht den Empfänger und warum 
wird es dann nicht mehr ducht z.B. Leuchtstofflampen gestört?
Also die Leuchtstofflampen stören das doch nur, weil sie auch sozusagen 
als "Sender" funktionieren, oder?
Herz steht doch für die Anzahl der Schwingungen pro sekunde oder?
Wo kann ich diese festlegen und was ändern diese?

Achso und ein einfach zu verstehnder Schaltplan würde mir bestimmt sehr 
weiter helfen...

Ich fände es total cool, wenn du/einer sich nochmal die ZEit nimmt meine 
Fragen zu beantworten.

Mit freundlichen Grüßen
Nils

von dor Tee (Gast)


Angehängte Dateien:

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Mit 555 meine ich einen NE555. Ich habe selbst noch nicht viel mit 
diesem IC gemacht, deshalb habe ich mir die Frickelei erspart und einen 
kleinen Microcontroller, abgekürzt µC, genommen. Du kannst auch 
irgendeine andere Taktquelle verwenden, wichtig ist nur das diese das 
passende Signal erzeugt. Dieses Signal ist im Grunde genommen ein 
zyklisches Ein und Ausschalten der Betriebsspannung, eben ein 
Rechtecksignal. Die Frequenz des Signales muss zum verwendeten SFH5110 
passen. Ich habe einen mit 38kHz Trägerfrequenz verwendet, also muss 
auch das vom µC erzeugte Signal 38kHz haben. Es gibt den SFH5110 aber 
auch mit anderen Trägerfrequenzen, z.B. 36kHz.

Der Schaltplan zeigt nur eine Minimalbeschaltung, wobei man R3 und C1 
evtl. auch weglassen kann. Am µC sollten noch 100nF in die Versorgung.
Keine Ahnung was du mit dem Ausgang steuern willst, für ein Relais z.B. 
wird da noch zusätzliche Beschaltung nötig. Eine low-current LED kannst 
du direkt anschliessen. Der µC braucht natürlich noch ein kleines 
Programm und du brauchst etwas Hardware um dieses in den µC rein zu 
bringen ;)
Aber es geht wie gesagt auch mit nem Timer IC.

von derptank (Gast)


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Vllt solltest Du dich erstmal durch ein paar Tutorials lesen.
Wenn Du nicht weißt was ein Rechtecksignal ist, dann ist das erstmal 
okay.
Aber falls Du eine Lichtschranke bauen willst (und das als Hausaufgabe 
-> Du solltest was dabei lernen) dann mach Dich erstmal zu den 
Grundbegriffen schlau.
Hab grad keine Links, aber Wikipedia ist für Grundlagen immer ein guter 
Anlaufpunkt.

Alternativ kannst Du dein Glück auch bei den einschlägigen 
Elektronikshops versuchen (zB Conrad, Reichelt). Dort nach 
Lichtschranken oder Entfernungsmessern suchen. Diese sind aber häufig 
Gabellichtschranken oder nur für sehr kleine Entfernungen (> 1cm) 
gedacht. Falls diese schon Deine Erwartungen treffen, dann belese dich 
zu Begriffen wie Vorwärtsspannung, Vorwärtsspannung oder 
Collector-Emitter-Spannung. Danach solltest Du auch in der Lage sein, 
einen einfachen Schaltplan zu entwerfen, über den man dann hier nochmal 
drüber schauen kann.

Aber erstmal solltest Du noch ein paar allgemeine Fragen klären:
Wie groß hast Du dir die Lichtschranke vorgestellt?
Welche Entfernungen sollen bearbeitet werden können?
Wie soll die Ausgabe der Messung aussehen?

mfg

von Nils (Gast)


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Erstmal wieder Danke für die Antworten.

Wie groß hast Du dir die Lichtschranke vorgestellt?
Das ist mir eigentlich egal.
Welche Entfernungen sollen bearbeitet werden können?
Ca. 1 Meter wäre cool.
(Also natürlich aus zwei einzelteilen [Sender/Empfängern] und nicht auf 
einer platine :D)
Wie soll die Ausgabe der Messung aussehen?
Wenn die unterbrochen wird, soll eine Lampe angegen, wenn wie nicht 
unterbtochen wird, soll die Lampe ausgehen.

von Wolfgang (Gast)


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Nils Newbie schrieb:
> ...Lichtquelle (am besten IR Licht, da es für das menschliche Auge nicht
> erkennbar ist; der Sender)

Für den Anfang ist IR Licht etwas unpraktisch, weil es für das 
menschliche Auge nicht erkennbar ist und man den optischen Aufbau 
(Fokussierung, Ausrichtung) schlecht kontrollieren kann, es sei denn, 
man hat eine billige Kamera ohne IR-Sperrfilter zur Verfügung oder 
möchte nur kleine Abstände überbrücken.

Wenn man über Signalaufbereitung etwas lernen möchte, nimmt man keinen 
fertigen Baustein wie den SFH5110 (mit IR/Filter und Detektor) oder 
VSOP383/VSOP584 (ohne integrierten Detektor) sondern baut das selber mit 
OPs und diskreten Bauelementen auf, also Transimpedanzverstärker, 
Bandpaßfilter und Schwellwerterkennung mit dynamischer Schwelle.

von Nils (Gast)


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Naja ich glaube wirklich, das das hier im Forum noch etwas zu kopliziert 
ist :(
Naja ich werde einfach weiter suchen und mal sehen, villeicht bekomme 
ich es ja am Ende hin :D
Ich stelle mir das immer so einfach vor:

Batterie -> IR Lampe----------IR-Lichtemplinflicher Empfänger der bei 
einstrhlung von IR-Licht ein signal ausgibt (So wie eine Solarzelle die 
nur auf IR Licht "reagiert") -> kleine LED die das Signal wiedergibt.

Doch dann kamen da noch Wiederstände/Mikrocontroller/Rechteckssignal und 
ich habe nix mehr verstande :(

Mit freundlichen Grüßen
Nils

Ps: Villeicht könnte mir jemand trotzdem nochmal den Schaltplan 
erklären? Also angefangen von der Stromquelle über 
Wiederstände/Mikrocontroller und so weiter und was die bewirken hinzu 
der Ausgebe des Signals, wenn die Lichtschranke unterbrochen/geschlossen 
ist.

von Nils (Gast)


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Ich würde es auch lieber so wie es Wolfgang beschrieben hat machen, aber 
dan verstehe ich doch noch weniger?!?
Also Wenn einer zufällig Skype hat, dann könnte er mich ja villeicht 
einfach adden, um mir alle meine Fragen zu erklären :P
Mein Skype-Name: nils-wei.

Mfg Nils

von dddd (Gast)


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www.mikrocontroller.net/topic/230111

der user nixundnul hat ein paar Sachen mit Erklärungen zum runterladen 
eingestellt.

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