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Thema: Sonnenstärke Anzeiger

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Sonnenstärke Anzeiger

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    Hallo Leute,

    es geht um folgendes:
    Ich hab hier eine Solarzelle (25mA@3V) liegen. Damit möchte ich einen Sonnenanzeiger basteln. Ich stelle mir das so vor:

    Bei normaler Beleuchtung blinkt eine grüne LED mäßig. Mit zunehmender Helligkeit erhöht sich die Blinkfrequenz. Ab einer einstellbaren Schwelle soll die grüne LED ausgehen und eine rote LED angehen (Achtung: Sonnenbrand! )

    Wie könnte man sowas realisieren? Als Spannungsversorgung irgendwelcher Bauteile steht selbst nur die Solarzelle zur Verfügung.

    Irgendwelche Ideen?


    Grüße,
    der hacker
    Ich würde ja gern die Welt verändern..., doch Gott gibt mir den Quellcode nicht!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Lichtstärke mißt man ab besten im Kurzschlußfall, oder wenigstens bei wenig Spannung. Die Messung über die Spannung geht zwar auch ist aber nicht besonders genau, vor allem wenn auch noch der Stromverbrauch nicht konstant ist.

    Man könnte das per µC realisieren. Der µC kreigt direkt die Spannung von der Solarzelle als Versorgung. Der Brownout verhindert unkontrolliertes Verhalten bei viel zu wenig Licht (z.B. unter 1,8 V). Die Spannung wird per AD Wandler gemessen. Dazu ggf. noch ein Temperaturmessung damit es über die Spannung genauer wird. Der Rest ist dann eine Frage des Programms. Für die blinkende LED wird man einen relativ großen Elko (z.B. 2200 µF oder mehr ?) als Puffer brauchen. Die grüne LED sollte eine mit wenig Spannung und Strom (hohe Effizienz) sein, denn bei wenig Licht hat man eventeull gar keine 3 V mehr. Eventuell wäre da sogar ein Spannungswandler nötig / sinnvoll.

    Mit etwas Aufwand würde es wohl auch rein analog gehen. Das mit der blickfrequenz würde sich schon fast von alleine durch die Zeit ergebn die es braucht den Elko aufzuladen. Bleibe nur noch die Schwelle für rote LED.

  3. #3
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    Kannst ja die Schwelle für die rote LED mittels ner Transistor-Schaltung realsieren.
    Ab der Schwelle (einstellbar über zB Spannungsteiler) schaltet der Transistor durch und somit wird die rote angesteuert...
    Nur ne kleine Idee...
    Für das blinken kannst du ja auch einen Quarz nehmen...Der wandelt ja Spannung in mechanisches Schwingen um und umgekehrt. Somit würdest du ja dann dein Blinken (Spannungsschwingen) stabilisieren, oder lieg ich falsch?!?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Das Blinken sollte einfach sein, wenn man mal von der hohen Spannung einer grünen LED absieht:
    Die Solarzelle läd einen recht großen Elko auf, wenn der genug Spannung hat, wird die LED eingeschaltet die Spannung wieder die untere Grenze erreicht hat. Da solle ein einfacher Komerator mit einer einstellbaren Hysterese und Schwelle schon reichen. Man muß nur sehen, das man ja die Versorgungsspannung vergleichen muß und mit recht wenig Strom (vermutlich < 1 mA) auskommen sollte.

    Die rote LED kann man dann einschalten, wenn die grüne LED durchgängig leuchtet. Das ließe sich auch noch relativ gut machen. Dabei kann man dann auch gleich die Grüne LED mit Ausschalten.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo,

    das mit dem Blinken hab ich vorerst wieder verworfen. Mir würde die Abstufung durch die Helligkeit der grünen LED genügen. Aber einer gewissen Intensität müsste man auf die rote LED umschalten. Das ganze sollte so einfach wie möglichst und analog passieren.

    Mein Problem ist momentan noch, dass die Helligkeitsunterschiede sich ja fast nur im Strom der Solarzelle äußern. Die 3V liefert sie schnell auch bei mäßiger Beleuchtung. D.h. die Spannung direkt kann ich nich über einen Komperator vergleichen?
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  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Im Prinzip könnte man auch da die Lösung wie beim Blinken nehmen, nur halt mit einer so hohen Frequenz (= kleinerer Elko) das man das Blinken in der Regel nicht sieht. Nur bei Ganz kleiner Helligkeit würde man da dann eventuell noch ein flackern sehen.

    Wenn man es ohne Blinken haben will, könnte man die Spannung auch etwa 2,5 V begrenzen und den Strom auswerten, der dazu nötig ist.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    Wenn es nicht genau seien muss, kann man als Komparator einen Transistor verwenden, der schon eine Referenzspannung drin hat (z.B. Ube = ca. 0,65V bei bipolaren) und ab bestimmter Spannung fängt zu leiten. Die Schwelspannung kann man mit einfachem Spannungsteiler erhöhen. Der Strom der Solarzelle kann man mit einem Widerstand in eine Spannung wandeln. Als Beispiel eines einfachen Komparators siehe:

    http://www.roboternetz.de/phpBB2/zei...s%FCberwachung

    MfG

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo zusammen,

    ich bin irgendwie noch nicht so recht entschlossen. Momentan tendiere ich doch wieder mehr zum blinken. Ich hab mal folgende Schaltung entworfen. Leider ist es nur ein extrem kleiner Bereich, wo die grüne LED blinkt. Irgendwas stimmt noch nicht. Die Schaltung geht schon in die richtige Richtung oder arbeite ich da grad in die falsche Richtung?

    Grüße
    hacker

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  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Nur die Helligkeit der Grünen LED zu steuern hat den Nachteil, das man da Unterschiede relativ schlecht sieht. Außerdem hat man als Vergleich die Umgebungshelligkeit und die ändert sich gerde. Es könnte gerade sein, das die LED im wesenlichen gleich hell erscheint.
    Da ist das Blinken sicher sinnvoller und auch kaum schwieriger.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo hacker!

    Um ständiges blinken der grüner LED zu haben, fehlt ein Oszillator. Der Komparator IC1A ist dann überflüssig, da der IC1B könnte den Oszillator beim Einschalten der roter LED abschalten.

    Ich habe im Code zwei einfachste Schaltungen skizziert, wie ich es für mich bauen würde. Falls es dir gefällt, könnte ich die Schaltungen beschreiben.

    MfG
    Code:
           +->|--------+---------------------------+
           | D         |                           |
           |           |  R2      R3               |
           |           |  ___     ___  LED         |
           +------+----|-|___|-+-|___|->|-+       .-.
           |      |    |       |          |       | |R5
         .---.    |    |       |  ___     |       | |
         | + |    |    |       +-|___|----+       '-'
         |   |    |    |       |  R4      |        |
         |   |   .-.   |       |           >|      |
         | S |   | |R1 |       |         T1 |-+----+------+
         |   |   | |   |+      |+          /| |    |      | \
         |   |   '-'  === C1  === C2      |   |  .-|-.   .-./\
         |   |    |   /-\     /-\         | |/   | z |   | |
         | - |    |    |       |          +-| T2 | A----/| |P
         '---'    |    |       |            |>   '-|-'   '-'
           |      |    |       |              |    |TL431 |
           +------+----+-------+--------------+----+------+
    
                   R2      R3
                   ___     ___  LED
           +----+-|___|-+-|___|->|-+
           |    |       |          |
         .---.  |       |           >|
         | + |  |       |         T1 |-+--+
         |   | .-.      |+          /| |  |
         | S | | |R1   === C       |   |  |
         |   | | |     /-\         | |/   V D
         | - | '-'      |          +-| T2 -
         '---'  |       |            |>   |
           |    |       |              |  |
           +----+-------+--------------+--+

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