Powerbank Ladestandsanzeige mit Phototransistor auslesen

[Jan (Gast)]

Hallo allerseits!

Ich habe für meinen Sohn eine Phoniebox gebaut. Das ist ein Musikplayer, 
der im wesentlichen aus einem Raspberry Pi, einem RFID Reader, ein paar 
Knöpfen, einem Lautsprecher und einer Powerbank besteht. Mein Sohn kann 
mit RFID Tags, die er vor den Reader hält, selbst auswählen, welche 
Musik bzw. welches Hörspiel er hören will.

Die Powerbank habe ich zur mobilen Stromversorgung verbaut. Sie verfügt 
über ein paar LEDs zur Anzeige des Ladestandes. Um diesen von aussen 
erkennen zu können, habe ich ein paar Lichtleiter vor die LEDs geklebt 
und diese von aussen sichtbar im Gehäuse verbaut. Leder brechen die 
Lichtleiter immer wieder ab und man kann die Powerbank auch nicht 
einfach herausnehmen.

Nun habe ich die Idee, zum Auslesen des Ladestandes Phototransistoren zu 
verwenden und diese an die GPIOs des Raspberry Pis anzuschließen. Das 
hätte zum einen den Vorteil, dass der Raspberry Pi bei geringem 
Ladestand kontrolliert runtergefahren werden kann und zum anderen kann 
ich das Interface für den Ladestand selbst bestimmen (Display, Anzeige 
in der Webbasierten Bedienoberfläche, LEDs im Gehäuse usw.). Offen ist 
nun für mich die Frage, welche Bauteile ich verwende und wie ich diese 
an die GPIOs des Raspberry Pi anschließen kann. Wäre es z. B besser 
einen Phototransistor zu verwenden, um die von der Ladestandsanzeige 
ausgehende Helligkeit auszuwerten, oder klebe ich vor jede LED der 
Ladestandsanzeige einen Phototransistor? In welchem Fall ist die 
Schaltung einfacher? Welche Transistoren kommen in Frage? Wie ist das 
mit Fremdlicht? Kann das die Auswertung beeinflussen bzw. wie kann 
Fremdlicht schon bei der Bauteilwahl berücksichtigt werden?

Ich freue mich über ein klein wenig Starthilfe bei meinem Projekt und 
sage schon mal danke für eure Antworten und vielleicht auch neue Ideen 
zur Lösung meines Problems.


Viele Grüße
Jan

[MaWin (Gast)]

Da es im Gehäuse dunkel ist, kannst du Phototransistoren nehmen und 
direkt auf die LEDs kleben.
Mit Pech strahlt eine LED in die benachbarte rein, dann müssen die 
Lastwiderstände an den Phototransistoren passend ausgewählt werden um 
die Schaltschwelle einzustellen.

[Wolfgang (Gast)]

Jan schrieb:
> Kann das die Auswertung beeinflussen bzw. wie kann
> Fremdlicht schon bei der Bauteilwahl berücksichtigt werden?

Du kannst die optische Bandbreite des Detektors durch ein an das Licht 
der LED angepasstes Filter einschränken und durch mechanische 
Vorkehrungen (Blenden) den Zutritt von Fremdlicht auf den Detektor 
reduzieren.

[Rene K. (xdraconix)]

Du kannst auch einfach die LEDs abgreifen. Sprich direkt mit den GPIO 
des Raspi an die LED gehen, die LED Spannung dürfte allemal ausreichend 
sein um einen PIN zu toggeln. Das spart den Phototransistor und das 
gebastel darum.

Das wäre so meine Vorgehensweise.

[Harald W. (wilhelms)]

MaWin schrieb:

> Da es im Gehäuse dunkel ist, kannst du Phototransistoren nehmen und
> direkt auf die LEDs kleben.

Je nach mechanischer Ausführung können die natürlich genauso abbrechen
wie die Lichtleiter...

[Jan (Gast)]

Hallo und danke für die Antworten!

Gibt es Empfehlungen was einen passenden Phototransistor betrifft?

Rene K. schrieb:
> Du kannst auch einfach die LEDs abgreifen. Sprich direkt mit den GPIO
> des Raspi an die LED gehen, die LED Spannung dürfte allemal ausreichend
> sein um einen PIN zu toggeln. Das spart den Phototransistor und das
> gebastel darum.
>
> Das wäre so meine Vorgehensweise.

Auch ne Idee, aber ich würde das Gehäuse der Powerbank ungern 
demontieren, da ich einerseits die Garantie verlieren würde und 
andererseits ein herausnehmen so erschwert wäre.

[Harald W. (wilhelms)]

Jan schrieb:

> Auch ne Idee, aber ich würde das Gehäuse der Powerbank ungern
> demontieren, da ich einerseits die Garantie verlieren würde und
> andererseits ein herausnehmen so erschwert wäre.

Kann man die Powerbank nicht so montieren, das man die LEDs durch
ein Fenster im Aussengehäuse sieht?

[Jan (Gast)]

Harald W. schrieb:
> Kann man die Powerbank nicht so montieren, das man die LEDs durch
> ein Fenster im Aussengehäuse sieht?

War in der 1. Version so. Da das neue Gehäuse aber eine größere 
Wanddicke hat, sieht es nicht so schön aus.

[foobar (Gast)]

Phototransistor?  Wie lame!  Wozu hat der RPi denn ein Kamerainterface!

[Jan (Gast)]

foobar schrieb:
> Phototransistor?  Wie lame!  Wozu hat der RPi denn ein Kamerainterface!

Wenn ich so drüber nachdenke... Eigentlich eine ganz coole Idee. Zumal 
es Kameras für unter 10 € gibt, die wohl für die Anforderung reichen 
sollten. Eine kleine Schwierigkeit wäre die Positionierung der Kamera 
über der Anzeige der Powerbank, aber mit etwas gebastel sollte sich das 
ja irgendwie lösen lassen. Ich bin geneigt, von meiner Transistorlösung 
abzuweichen! Auch weil ich, zumal beruflich Software-Ingenieur, mich 
wohler beim Code-Schreiben denn beim Löten fühle ;-)

[Harald W. (wilhelms)]

Jan schrieb:

> Eine kleine Schwierigkeit wäre die Positionierung der Kamera
> über der Anzeige der Powerbank,

Du wirst eine zusätzliche Nahlinse vor der Kamera brauchen, z.B.
in Form einer kleinen Lupe.