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Thema: Helligkeitssensor Schaltung gesucht mit Auswertung in Bascom

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Helligkeitssensor Schaltung gesucht mit Auswertung in Bascom

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    Hallo zusammen,

    wie der Titel schon sagt, Suche ich eine möglichst simple Schaltung um einen Helligkeitssensor mittels Bascom auszuwerten.

    Nutzen würde ich gerne einen analogen Eingang an meinem µC. Ich habe jetzt schon eine ganze weile im Internet gesucht, aber irgendwie noch nichts wirklich brauchbares finden. Ich möchte aber auch nicht das Rad neu erfinden. Hat jemand sowas vielleicht schon mal aufgebaut?
    Prinzipiell wäre es egal ob eine Fotodiode oder ein Fototransistor verwendet wird. Das einzige was ich als Vorgabe habe ist die Interne Referenzspannung von 2,56V nicht zu überschreiten.

    Da ich da wirklich momentan noch im Dunklen tapse, wäre es toll, wenn ihr mir etwas helfen könntet. Ich habe verschiedene Schaltungen in Erwägung gezogen, ich weiß aber nicht wie ich die Spannung, die ich dann in Bascom erhalte, in eine richtigen Messwert umrechne, bzw. wie ich prüfen kann ob der Wert stimmt, oder wie der Wert überhaupt zuzuordnen ist.

    Ich hoffe Ihr könnt mir helfen?

    Viele Grüße

  2. #2
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    Der hier läuft mit 5V. Ich nutze ihn am analogen Eingang. Wenn Du das Signal mit einem Spannungsteiler teilst, kommst Du auf die geforderten 2,5(6) Volt, wenn du ihn mit 5V speist.
    Wenn das Herz involviert ist, steht die Logik außen vor! \/

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hi,

    also so wäre jetzt aktuell mein Ansatz.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	ldr.jpg
Hits:	42
Größe:	7,7 KB
ID:	29371

    Aber wie kann ich dann die Lux aus meinem ADC berechnen?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hu Hu,

    hat niemand mehr eine Idee wie ich das berechnen kann?

    Viele Grüße

  5. #5
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    Für die Umrechnung in Quantitative Werte für die Helligkeit bräuchte man die Empfindlichkeit des Sensor aus dem Datenblatt. Das Umrechnen ist dann das kleinere Problem.
    Alternativ könnt man die Empfindlichkeit selber nachmessen - nicht besonders genau, aber LDRs sind sowieso nicht besonders genau und auch die Datenblattwerte sind oft mit großen Toleranzen. Als Vergleichswert könnte etwa die Helligkeit eine Glühbrine dienen.

    Die Schaltung kann man noch etwas vereinfachen, indem man den Spannungsteiler gleich als Lastwiderstand auslegt. Also etwa 2 mal 5 K statt 10 K.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Ok, mal angenommen ich möchte den folgenden LDR verwenden.

    http://www.produktinfo.conrad.com/da...1-de-A1060.pdf

    und ich ändere die Schaltung so, das der Lastwiderstand gleich dem Spannungsteiler mit 5K / 5K, wie könnte dann so eine Beispielrechnung aussehen.

    Oder würdest du eher zur Verwendung einer Fotodiode tendieren?

    Was bedeuten denn die ganzen R5 / R10 / R100 Widerstandswerte?
    Geändert von demmy (25.11.2014 um 20:53 Uhr)

  7. #7
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    R5,R10,R100 usw. sind der Widerstand bei 5,10,100 Lux.

    Die Umrechnung widerstand - Spannung ist einfach U = 2,5 V * 10K / (10K+R_sensor).
    Aus der Kurve oder der Tabelle setzt man ein paar Werte ein und bekommt so eine Werte Tabelle für Helligkeit - Spannung. Je nach Richtung der Umrechnung die man braucht kann man dann interpolieren, etwa mit einem Polynom, oder stückweise Geraden.

    Die Frage ist halt wofür man den Sensor braucht. Halt was die Anforderungen sind an den Messbereich und die Genauigkeit.

    Die bessere, aber auch teurere Lösung wäre eine Fotodiode (BPW21) mit passendem Filter, so dass die Empfindlichkeit ans Auge angepasst ist. Dazu braucht man dann eine Verstärkung, ggf. auch noch umschaltbar, wenn der Messbereich groß ist. Die Umschaltung der Empfindlichkeit bräuchte man ggf. auch mit dem LDR, ist da aber ggf. einfacher (2. Widerstand dazu an IO Port).

  8. #8
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    Hallo,
    Zitat Zitat von demmy Beitrag anzeigen
    Was bedeuten denn die ganzen R5 / R10 / R100 Widerstandswerte?
    Steht im Text des Datenblatts

    R10 = Widerstand bei 10 Lux
    R100 = Widerstand bei 100 Lux
    R01 = Widerstand 1s mach abschalten einer Lichtquelle mit 10 Lux
    R05 = Widerstand 5s mach abschalten einer Lichtquelle mit 10 Lux

    LDRs sin halt recht langsam.

    Berücksichtigen musst du bei der Rechnerei aber auch noch die Toleranz, die liegt so in der Grössenordnung von +/-10% +/-20%.
    Dazu kommt noch eine Temperaturabhängigkeit.

    Wenn du genauer messen willst, musst du abgleichen.
    Du brauchst entweder ein genaues Lux-Meter oder eine Beleuchtung, welche bekannte Werte liefert.

    Manche Smartphones haben ein Lux-Meter eingebaut, muss man halt sehen wie genau die sind.

    Was soll es den überhaupt werden?

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  9. #9
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    Hallo demmy,

    es kommt auf Projekt an. LDR sind nicht nur sehr träge auch der Temperaturtrift ist sehr groß.
    Ich nutze einfach normale LED’s als Sensor. Die kannst du direkt an einem Analogport anschließen.
    Da sehr schnell noch einen kleinen Kondensator parallel für Abgleich. Das ist alles.

    Gruß
    fredred
    Geändert von fredred (26.11.2014 um 13:15 Uhr)

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Hallo zusammen,

    also ich möchte die Umgebungshelligkeit mit einem Lichtsensor bestimmen. Mhh ich würde schon gerne auf eine Genauigkeit < 5% kommen.
    Wie genau wäre denn eine Fotodiode? Ich könnte die Schaltung ja im Prinzip genauso wie oben abgebildet nur mit einer Fotodiode statt eines LDR aufbauen oder?

    Viele Grüße

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