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Ich sehe keinen prinzipiellen Fehler. Mein Vorschlag zur Fehlersuche (setzt voraus, dass du ein Multimeter zur Hand hast)
[...]
Die Idee dahinter ist, mit den vorhandenen Mitteln Schritt für Schritt möglichst unabhängige Komponenten nacheinander zum Funktionieren zu bringen.
Ja, danke, das hilft mehr sehr.
Multimeter ist immer griffbereit.

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Ist der Phototransistor wirklich richtig herum beschaltet?
Habe beide Möglichkeiten getestet, aber prinzipiell das kurze Bein Richtung GND, oder?

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Funktioniert das Zeigerinstrument wirklich?
Ja.

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Lässt sich bei Helligkeitsänderungen eine veränderliche Spannung am Spannungsteiler messen?
Greife ich dazu die Punkte A0 und GND ab (R) oder doch +3.3V und A0 (Fototransistor)?

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Kannst du per Software den Zeiger des Instruments vom Pi aus zum ausschlagen bringen? Unabhängig vom analogen Messwert?
Stimmt, das hätte ich zuerst testen sollen. Wird morgen früh gleich gemacht.

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Schließe ein 5k..50kOhm-Poti als Spannungsteiler anstelle deiner Messeinrichtung an. Kannst du eine variierende Spannung am Eingangspin messen?
Ja.

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Lässt sich diese variierende Spannung am Zeigerinstrument anzeigen?
Auch das wird morgen ausprobiert. Du meinst, direkt das Zeigerinstrument parallel zum Poti - also zur Hälfte (Richtung + oder -)?
Zeigerinstrument misst doch die Spannung durch die Spule, oder?

Wie taste ich mich denn bei so etwas an die Größe des Widerstands heran? Ich will R natürlich groß genug haben, damit das Zeigerinstrument oder der Fototransistor nicht kaputt geht, allerdings soll R auch nicht zu groß sein, so dass nichts mehr zu messen ist.

Danke!

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Für Tipps zu Elektronik-Tutorials mit Übungen zum Messen usw. an Arduino und Pi bin ich auch sehr dankbar. Habe dazu noch nichts gefunden. Nur die generellen Tutorials. Aber oft nur mit kleinsten Abstechern zu Formeln und Erläuterungen.