Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lichtschrankensignal digital aufzeichnen


von F-Sci (Gast)


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Hallo liebe Bastelfreunde,

Bin ziemlicher Einsteiger, was die Materie betrifft, aber suche eine 
Lösung für folgendes Problem:

Ich würde gerne eine Infrarot (wichtig)-Lichtschranke oder eine Art 
Bewegungsmelder (was von beiden ist relativ egal, wahrscheinlich ist 
eine Lichtschranke günstiger?) mit dem PC koppeln.
Dieser PC soll in Echtzeit über etwa 48h bestenfalls jede halbe Sekunde 
einen Raum von  etwa 50x30x30cm abtasten und sobald die Lichtschranke 
auslöst, soll das Signal dann auf dem PC gespeichert werden.

Hinterher will ich quasi wissen, um wieviel Uhr die Lichtschranke wie 
oft ausgelöst hat.

Hat da jemand von euch eine gute Idee, wie man das machen kann?

Beste Grüße und vielen Dank

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wie fit bist Du darin, Software auf dem PC oder Microcontroller zu 
schreiben?
Wie sieht es mit Elektronikkenntnissen bei Dir aus?

Aufgrund der Fragestellung befürchte ich, dass da nicht viel vorhanden 
ist, denn sonst hättest Du das schon einfach gemacht. So komplex ist das 
nämlich nicht ...

Du solltest hier nicht davon ausgehen, dass Dir hier jemand eine 
Komplettlösung macht. (Ausser gegen Bezahlung natürlich)

Eigenleistung ist gefragt - und da wird Dir dann auch gerne weiter 
geholfen.



Gruß

Jobst

von google (Gast)


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Was soll das werden? Eine Raumüberwachung? Was nutzt es, zu wissen, wann 
und wie oft es ausgelöst wurde?

Beschreibe mal die reale Aufgabe, denn ich bin sicher, es gibt bessere, 
einfachere Lösungen für Dein eigentliches Problem ...

von Christian H. (netzwanze) Benutzerseite


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30x30cm ist recht groß für eine Katzenklappe. Jedoch zu klein, dass dort 
ein Mensch durchgeht. Vielleicht ein Hundeklappe?

Was bedeutet bei Dir "abtasten"?

Ich stelle mit bei den genannten Maßen eine Röhre von 50cm Länge vor, 
durch die etwas durchkriecht. Du willst wissen, wie oft/wann das 
passiert.

Ist die Richtung wichtig?

Eine Lichtschranke deckt nur einen kleinen Raum ab. Wenn Du einen 
Vorhang willst, müssen es schon mehrere Schranken sein. Die Größe der zu 
erkennenden Objekte beeinflusst dann den Abstand der Schranken.

von F-Sci (Gast)


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Also.. vielen Dank zunächst für die zahlreichen Antworten!

Es geht dabei darum, dass ich die Anzahl von Bewegungen (Richtung ist 
unwichtig) zu bestimmten Uhrzeiten von einer Maus in ihren Käfig 
aufzeichnen möchte - daran lässt sich die sogenannte zirkadiane Rhythmik 
- im Sinne einer wissenschaftliche Fragestellung - ableiten.
Es gibt zwar Komplettsysteme, das ist richtig, aber die sind zumeist 
teuer und invasiv (per implantierten chip, der dann das ganze per Funk 
an ein sehr teures, wenngleich simples Programm sendet; die können das 
allerdings bei mehreren Inputs gleichzeitig, was auch sehr praktisch 
ist), was ich aufgrund der chirurgischen Notwendigkeit aber absolut 
vermeiden möchte und deswegen bin ich hier gelandet.
In meinem elektronik-laienhaften Leichtsinn (ich komme aus den 
life-science Naturwissenschaften) hab ich mir das relativ simple 
vorgestellt (aber gewusst wie!):
Man kauft sich bspw bei Conrad eine Lichtschranke, die dann ihr Signal 
(an/aus) von mir aus noch an eine Art Controller weiterleitet, welcher 
an einen PC angeschlossen ist.
Dieser müsste dann in Echtzeit laufen und Signale aufnehmen, die sich 
quantifizieren lassen. Eigentlich würde da ja sogar eine Art 
Soundprogramm reichen, welches bei jeder Bewegung ein Knacken aufnimmt, 
welches man dann zwar manuell auszählen müsste, aber was zumindest 
schonmal ein erster Schritt wäre (bevor man sich überlegt, wie das zu 
Automatisieren ist).

Leider hab ich nur wenig Ahnung, wie ich das exakt anstellen soll und 
welche Bauteile ich mir dafür anschaffen müsste.

Ich bin mir nicht sicher, ob bereitzs so eine simple Ausführung dafür 
reichen würde:
http://www.pollin.de/shop/dt/NzA0OTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Optoelektronik/Infrarot_Lichtschranken_Paare_TEMIC_K153P.html

Wahrscheinlich ist es ja eine Frage der Reichweite. Ich finde aber oft 
nur eine Art Infrarotbewegungsmelder mit Reichweiten von angeblich bis 
zu 120 Metern und das ist ja eine Spur (oder zwei) zu überdimensioniert.

Und welche Arten von Controller da möglich wären, habe ich leider 
(sorry!) ebenfalls keine Ahnung, wenn mir jemand einen Literaturtipp 
gibt, les' ich mich auch gern etwas mehr ein...

Viele Grüße

von Bernie (Gast)


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Was willste denn in 50 x 30 x 30 abtasten?

- Ist DORT nur ganz selten NUR EINE Maus?
  (Anwesenheitsdetektor)

- Willst du wissen WO sie dort ist/sind?
  (Ortung)

- und und und

Hier sind technik-interessierte Menschen, keine
Tierpsychologen und Wahrsager.

PROBIER doch mal, dein Problem aus technischer SICHT,
(aber ohne technisches Halbwissen) zu schildern.

von F-Sci (Gast)


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Die Maus ist schon die ganze Zeit dort. Schläft aber hin und wieder und 
bewegt sich dabei natürlich nicht. Aber sobald sie sich bewegt, sollte 
das ja dann zu detektieren sein.

Wo genau sie dort ist und in welche Richtung sie sich bewegt ist völlig 
egal.

Also von mir aus technisiert:
Objekt X bewegt sich nicht-kontinuierlich in Raum A. Sobald eine 
Aktivität (Bewegung) auftritt, soll das detektiert und zeitlich 
protokolliert werden.
Dabei soll nur protokolliert werden, dass eine Bewegung stattgefunden 
hat, nicht wohin, nicht wie lange und ob vorwärts/rückwärts/oben/unten 
ist auch egal. Sobald die Bewegung beendet ist, soll ein erneutes 
Auslösen möglich sein (sodass auch viele erneute Bewegungen pro Minute 
aufgezeichnet werden).

Viele Grüße

von Bernie (Gast)


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Für diese Aufgabe sollte ein Standard-Bewegungsmelder, wie er für
das Einschalten der Hofbeleuchtung üblich ist, bei passender
Anbringung schon mal Bewegung der Maus erfassen können.

Wenn du bei dem die EINSCHALTZEIT auf Minimum gestellt hast,
musst du den geschalteten 230 V~ Ausgang mittels Opto-Koppler
auf ein PC-taugliches Signalniveau bringen.

Ansonsten hast du halt Dauersignal, wenn Dauerbewegung vorhanden
ist. Sollte egal sein, wenn du Anfang und (leicht verzögertes)
Ende der Bewegungsphase erfasst. Musst du die jeweiligen
Bewegungsphasen bei der Auswertung eben um die EINSCHALTZEIT
verkürzen.

Dann noch eine PC-Software suchen, die mit solch einem externen
Signal was aufzeichnen kann.

Keine Ahnung, aber eigentlich müsste das sogar mit Excel und
Vbasic zu bewerkstelligen sein.

Vielleicht meldet sich dazu ein Experte?

von amateur (Gast)


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Auf die Schnelle würde ich sagen, dass Du eine Fläche beobachten 
willst/musst.
Die schnellsten Ergebnisse würde ich mir von folgendem Aufbau 
versprechen:
1. Du markierst die Maus mit einem Farbklecks. Möglichst klein,
   möglichst grell (Kontrast- und Farbselektiv). Muss nicht groß sein.
2. Du montierst über dem Käfig eine Kamera.
3. Du fragst jemanden der sich ein wenig mit Bildverarbeitung auskennt,
   ob er dir nicht ein passendes Programm schreiben kann.

Die Logik dahinter.
Die Maus hat sich sehr schnell an den Farbkleks gewöhnt. Also fast
nichtinvasiv.
Die Maus mag wohl auf der Seite schlafen, aber bei normaler Bewegung
ist der Farbkleks, von oben, immer sichtbar.
Ist die Farbe sonst nirgendwo im Käfig vorhanden, ist die Detektion
recht einfach.

Die Kosten:
Ein Net-Cam: "Kost fast nix".
Ein PC wird sowieso gebraucht, oder ist bereits vorhanden.
Es gibt im Bereich der Bildverarbeitung einiges an Freeware für das
Grundgerüst.
Die Programmkosten hängen vor allem von deinen Beziehungen zu dem
jeweiligen Programmierer ab. Bei einer Firma wird’s nicht billig.

Eine abgewandelte Version verwendet eine Infrarotkamera.
Das geht zwar dann auch ohne Farbklecks aber mit Kamera = "Kost fast 
nix" ist's dann aus.

Die Idee mit dem Bewegungsmelder ist mit Sicherheit die günstigste. Aber 
nur unter der Voraussetzung, dass ausschließlich die Info: Bewegt sich 
interessiert.
Weder wie weit, noch wie schnell, noch ob hin und zurück.

von Fitzebutze (Gast)


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Was ist mit einer Kamera?
Mit einer vernünftigen Webcam, bei der man die Linsen austauschen kann, 
sollte sowas auch im IR-Bereich gut gehen, ohne dass die Maus die Krise 
kriegt. Ultraschall-Bewegungsmelder sind diesbezüglich schon mal aussen 
vor..
In den Aquarien von manchen Klärwerken werden Fische 24/7 in Echtzeit 
per Kamera überwacht, quasi als lebende Wasserqualitätsdetektoren.
Der Rest auf dem PC ist etwas Bildverarbeitung.

von F-Sci (Gast)


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Vielen Dank erstmal für die vielen Antworten und KLösungsvorschläge.
Mit der Kamera un dem Farbkleks ist halt das Problem, dass die Kamera 
immer Licht braucht und dann bekommt die Maus tatsächlich die Krise, wir 
haben eine Zeitschaltuhr für den Tag/Nachtrhythmus installiert, also 12h 
davon ist der Raum dunkel. Und aus räumlichen Auflösung könnte ich aus 
wissenschaftlicher Sicht keine weiteren Informationen ziehen, es geht 
tatsächlich nur um die Häufigkeit einer xbeliebigen Bewegung, dennoch 
ist es wichtig zu wissen, dass auch sowas ginge, falls das eines Tages 
mal inetressant werden sollte, vielen Dank dafür.

Bernies Vorschlag finde ich klingt sehr praktikabel, einen 
Infrarot-Bewegungsmelder lässt sich sicherlich bestens oben an den Käfig 
montieren und die Einschaltzeit dann minimieren, da muss ich mal auf die 
Suche gehen nach einem Bewegungsmelder, welcher besonders niedrigere 
Einschaltzeiten haben kann, sodass man eine gute (reproduzierbare) 
Einstellung finden kann.

Bleibt noch die Verbindung zum PC und das zeitliche Protokoll.
Eine Excellösung wäre natürlich mehr perfekt, daran hatte ich nicht 
gedacht.
Schlussendlich werden die Daten ja sowieso wieder mit Excel weiter 
verarbeitet, sodass es wirklich die beste aller Lösungen wäre, wenn so 
etwas ginge. Quasi müsste nur zu jedem Signal des Bewegungsmelders die 
aktuelle Uhrzeit in Excel protokolliert werden, die Häufigkeit zu 
welchen Uhrzeiten kann ich mir dann ja ausgeben lassen.

Viele Grüße

von amateur (Gast)


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Schau Dir mal die Bestellnummer: 504928 beim Conrad an.

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