Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LDR oder Fotodiode als Lichttaster


von Fabian_89 (Gast)


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Guten Morgen,

ich habe mit einem ATtiny44A erfolgreich ein Codeschloss mit 4 Tastern 
und 4 LEDs realisiert. Nun überlege ich, ob ich die Taster durch 
Photodioden oder LDRs ersetzen kann, um keine mechanischen Teile zu 
haben und das Ganze preisgünstig wetterfest zu haben.

Photodiode oder LDR sollen dann im 5mm-Format sein und werden in eine 
LED-Fassung mit Innenreflektor verbaut. So kann man die Reflektoröffnung 
mit dem Finger gut lichtdicht machen.

Die Helligkeitswerte interessieren nicht, es geht nur darum, einen 
Schaltpunkt zu haben. Ich möchte 4 Sensoren anschließen, bin mir aber 
nicht sicher, was für meinen Anwendungsfall am besten ist.

Es ist ein kleines, elektronisches Spiel, benötigt also keine spezielle 
High-End-Beschaltung. Die Spannungsversorgung besteht z.B. auch nur aus 
3x1,5V Batterien une einem kleinen 1206-Kondensator über VCC und GND am 
Tiny. Alles recht billig und simpel, aber funktioniert

Das Ganze soll mit so wenig Bauteilen wie möglich auskommen. Deshalb 
überlege ich, was am besten ist: Signal multiplexen oder 4 ADCs 
verwenden, Photodiode oder LDR, etc.

Aktuell polle ich die Eingänge ungefähr alle 2 ms und registriere 
ungefähr alle 250 ms den softwareseitig entprellten Tastereingang.

Hättet ihr ein paar Empfehlungen für mich, wir ihr das realisieren 
würdet?

Grüße!

von Ulrich (Gast)


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Berührungslose tasten macht man sonst eher kapazitiv. So kompliziert ist 
die Schaltung dafür auch nicht. Das geht auch durch eine 
Plexiglasabdeckung. Für die µCs gibt es da einige Pläne zu.

Wenn es optisch sein soll, braucht man genügend Licht. Die Fotodioden, 
oder alternativ Fototransistoren hätten den Vorteil das es die in LED 
Bauform gibt, also passend zu den Reflektoren. Als Nachteil reagieren 
sie auch auf nahes IR licht, und da ist ein Finger nicht so 100% 
Lichtdicht.
Da die Helligkeit oft über einen großen Bereich (leicht mehrere 
Zehnerpotenzen) variiert, wird man wohl da einen automatischen Abgleich 
vorsehen müssen.


Die Auswertung würde ich so machen, dass man jeweils Sensor und 
Kondensator parallel hat. Der Kondensator wird periodisch (etwa alle 0,2 
s) geladen und dann später abgefragt. Über die Zeit ließe sich die 
Empfindlichkeit anpassen. Das könnte man z.B. direkt an den ADC 
Eingängen des AVRs machen. Bei der Zeit sollte man ggf. auf vielfache 
von 10 Millisekunden gehen, weil viele Lichtquellen im 100 Hz Takt 
schwanken.

Bei viel Licht könnte man Photodioden nehmen, sonst eher 
Phototransistoren oder LDRs. Danach richtet sich auch die Größe der 
Kondensatoren (wohl etwa 100 pF-10 nF).

von ...-. (Gast)


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Man kann LEDs auch als Photodioden einsetzen, passt dann easy in den 
Reflektor

von ...-. (Gast)


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von jz (Gast)


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Bau dir einen Schmitt-Trigger mit einem Komparator. Dann hast du einen 
extrem empfindlichen Eingang, den du durch bloße Berührung schalten 
kannst(Auch bei Batterieversorgung). Wenn du das Ergebnis noch mit einem 
Kondensator entprellst, bekommst du einen sehr einfach realisierbaren 
Schalter.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Fabian_89 schrieb:
> Photodiode oder LDR sollen dann im 5mm-Format sein und werden in eine
> LED-Fassung mit Innenreflektor verbaut. So kann man die Reflektoröffnung
> mit dem Finger gut lichtdicht machen.

Es gibt sogenannte Reflexkoppler, wie den CNY71 oder seinen kleinen 
Kollegen ITR1201SR10A von Everlight. Es gibt auch noch Derivate anderer 
Hersteller. Die Teile werden mit einem Strompuls auf die LED 
beaufschlagt. Wenn dieser Puls auf dem Empfängertransistor wieder 
ankommt, ist das Signal erkannt. Beide Koppler kann man mit einem Finger 
sicher auslösen, wobei mir die kleinen besser gefallen. Durch eine 
Acrylglasplatte von 1..2mm Stärke funktioniert das tadellos. Die 
Software sollte mehrer Pulse senden und auswerten, um Prellen und 
Fremdlicht auszuschließen.

Alternativ arbeitet man mit der QTouch- oder einer ähnlichen kapazitiven 
Technologie.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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jz schrieb:
> Bau dir einen Schmitt-Trigger mit einem Komparator. Dann hast du einen
> extrem empfindlichen Eingang, den du durch bloße Berührung schalten
> kannst

Ja, ein ESD-Strike macht das Teil ratz-fatz kaputt! Und Netzbrumm mögen 
offene CMOS-Eingänge auch...

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