Reaktives Licht mit Atmel AVR

[radioscout]

Es gibt mittlerweile sehr sparsame CMOS-OpAmps. Alternativ kann man sparsame Verstärker auch diskret aufbauen.

Ich würde das so machen:

Mikrofon -> Verstärker -> evtl. Filter -> Gleichrichter -> Tiefpass -> uC

Der Stromverbrauch kann weiter reduziert werden, wenn man den Analogteil z.B. alle 10 Sekunden für eine Sekunde einschaltet und eingeschaltet läßt, wenn ein Geräusch detectiert wird. Dann muß man eben beim ersten mal etwas länger pfeifen.

 

[thomas_st]

Ich würde das so machen:

Mikrofon -> Verstärker -> evtl. Filter -> Gleichrichter -> Tiefpass -> uC

Mmm. Asche auf mein Haupt, den Gleichrichter hatte ich vergessen.

Der Stromverbrauch kann weiter reduziert werden, wenn man den Analogteil z.B. alle 10 Sekunden für eine Sekunde einschaltet und eingeschaltet läßt, wenn ein Geräusch detectiert wird.

Ich weiß nicht ob das funktioniert - man müsste ja im Prinzip im ungünstigsten Fall 10s lang "rumbrüllen" um die Stage auszulösen. Ob das so gedacht ist?

Dass es stromsparend geht, zeigen ja die Schlüsselfinder, die auf Händeklatschen / Pfeifen reagieren. Wäre übrigens auch eine Idee, so ein Teil an einen Tiny zu hängen.

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

Um mal kurz wieder zu einem Reaktivlicht zu kommen, ich habe jetzt meine Reaktivlichter mit großer Reichweite umgebaut. Nun sind auch die Entfernungen von ca. 850 Metern kein Problem mehr .
Das Problem, das bisher bestand, war das erkennen der LEDs.
Bisher hatte ich 5mm helle LEDs. Diese konnte man auf die große Entfernung zwar erkennen, aber sehr leicht übersehen. Man musste schon wissen, wonach und wo man sucht.
Jetzt habe ich 5mm ultrahelle LEDs verbaut. Ein kleiner Vergleich der Lichtstärke sagt denk ich alles:
Alt: 20-200 mcd
Neu: 3500-4500 mcd
Nur leider tut sich der Tiny mit den 30 mA und 1,85 Volt bei Vcc 3 Volt schwer. Also musste noch eine kleine Transistorstufe dazwischen. Aber jetzt sind die Dinger mal richtig hell
Gestern verbaut und gleich getestet. Auslösen war wir immer kein Problem (5 Watt Handstrahler) und bei noch nicht ganz dunkel, ohne Probleme auf 850 Meter zu sehen

Ach ja, als Sensor kommt ein Fototransistor zum Einsatz, Rest wie im Kochbuch für LDR.

 

[thomas_st]

Neu: 3500-4500 mcd

Mmm, ich habe eigentlich schon immer LEDs im 10.000mcd Bereich genutzt (z.B. von hier: http://www.led1.de/shop/index.php?cName=led-5mm-ultrahell-c-3 (ich hoffe der Link funktioniert auch auf Dauer) und hatte dennoch Probleme mit dem Erkennen der LEDs - nicht das dort was blinkt, sondern mit dem Auseinanderhalten unterschiedlich farbiger LEDs - das Problem wirst Du, sofern Du so was machst, auch haben.

Nur leider tut sich der Tiny mit den 30 mA und 1,85 Volt bei Vcc 3 Volt schwer.

Wie tut er sich schwer? Sackt die Spannung zu sehr ab? Weil: 30mA sollte er schaffen und ein Absacken der Spannung um 1,15V halte ich für etwas hoch

Also musste noch eine kleine Transistorstufe dazwischen.

Das wundert mich jetzt schon. Suche mal, ob es eventuell an etwas anderem liegt. Ist die Batterie schon älter und hat inzwischen einen hohen Innenwiderstand?

Gestern verbaut und gleich getestet. Auslösen war wir immer kein Problem (5 Watt Handstrahler) und bei noch nicht ganz dunkel, ohne Probleme auf 850 Meter zu sehen

(fett von mir) Das ist interessant - Du weißt ja wie meine Erfahrungen mit dem LDR hinsichtlich "ganz dunkel" sind. Wenn das auch mit etwas Resthelligkeit mit dem FT funktioniert - ich habe die hier rumliegen; bin aber noch nicht zum experimentieren gekommen (allerdings der PT331C - ist irgendwie nicht mehr im Angebot :/)

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

nicht das dort was blinkt, sondern mit dem Auseinanderhalten unterschiedlich farbiger LEDs - das Problem wirst Du, sofern Du so was machst, auch haben.

Ach nee, ich bleibe, zumindest bei großen Entfernungen, bei einer Farbe

Sackt die Spannung zu sehr ab? Weil: 30mA sollte er schaffen und ein Absacken der Spannung um 1,15V halte ich für etwas hoch

Ohne Transistor, direkt am Ausgang, habe ich max 24 mA geschafft. Da habe ich dann auch nicht mehr lange rumgemacht und einfach eine Transistor noch mit reingehängt. Braucht ja (fast) kein Strom im Ruhezustand.

Du weißt ja wie meine Erfahrungen mit dem LDR hinsichtlich "ganz dunkel" sind. Wenn das auch mit etwas Resthelligkeit mit dem FT funktioniert - ich habe die hier rumliegen; bin aber noch nicht zum experimentieren gekommen (allerdings der PT331C - ist irgendwie nicht mehr im Angebot :/)

Meine Erfahrung von gestern:
Ich bin zur Stage und habe erstmal die nächste Stage, die ich schon umgebaut hatte, abgeleuchtet. Es war ca. 21 Uhr, bedeckt, also alles andere als "dunkel". Die Stage hat sofort reagiert (sowohl bei 10 als auch bei 5 Watt Handscheinwerfer).
Bei einer früheren Kontrolle war es sogar noch heller und es hat funktioniert.
Also ich habe keine Probleme mit Fototrasistoren, AUßER, dass man mit LED-Lampen verschiss** hat . Das Spektrum ist einfach zu weit im IR-Bereich. Aber das habe ich entsprechend ins Listing geschrieben.

 

[huzzel]

Vergessen:
Schwellwert habe ich 5 eingestellt und keine Probleme mit Fehlauslösungen.

 

[thomas_st]

Sackt die Spannung zu sehr ab? Weil: 30mA sollte er schaffen und ein Absacken der Spannung um 1,15V halte ich für etwas hoch

Ohne Transistor, direkt am Ausgang, habe ich max 24 mA geschafft.

:schockiert: Sollte der Tiny-Port so schwach sein? Ok, habe ich glaube ich noch nicht gemessen. ... das teste ich nachher mal ...

Meine Erfahrung von gestern:
Ich bin zur Stage und habe erstmal die nächste Stage, die ich schon umgebaut hatte, abgeleuchtet. Es war ca. 21 Uhr, bedeckt, also alles andere als "dunkel". Die Stage hat sofort reagiert (sowohl bei 10 als auch bei 5 Watt Handscheinwerfer).

21 Uhr. :schockiert: Da ist es ja noch richtig hell ... Das war auf 800m - oder war das näher?

Also ich habe keine Probleme mit Fototrasistoren, AUßER, dass man mit LED-Lampen verschiss** hat . Das Spektrum ist einfach zu weit im IR-Bereich. Aber das habe ich entsprechend ins Listing geschrieben.

Wie weit kommt man mit einer LED-Lampe - oder klappt das überhaupt nicht?

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

21 Uhr. :schockiert: Da ist es ja noch richtig hell ... Das war auf 800m - oder war das näher?

Es war bewölkt, da es kurz vorher getröpfelt hat.
Ll. maps.google 829 Meter

Wie weit kommt man mit einer LED-Lampe - oder klappt das überhaupt nicht?

1 Watt unfocusierte LED-Strinlampe, habe ich es mal auf ca. 150 Meter geschafft, war aber noch ein anderer Schwellenwert eingestellt. Damals habe ich LDR gegen Fototransistor getestet. Der LDR hat da ca. 300 Meter bei identischen Einstellungen geschafft (nagel mich aber nicht auf den Meter fest, ist schon ne Weile her).
Beim Handscheinwerder war es damals ca. 600 Meter LDR und 750 Meter Fototransistor, aber dann ging mit die Teststrecke aus

 

[huzzel]

Es war ca. 21 Uhr,

Schmarrn, war 21:30 Uhr, aber immer noch hell , um 21 Uhr habe ich noch die Cachebox gebastelt

 

[thomas_st]

Sollte der Tiny-Port so schwach sein?

Ja, er ist so schwach
Folgender Versuchsaufbau: Ein Tiny13V mit einem Programm gefüttert, welches nichts weiter macht, als Port B4 auf Ausgang und High zu setzen. An diesem Port war ein 82 Ohm Widerstand angeschlossen und in Reihe mit Ihm ein Strommesser (rechtes Multimeter im Bild / Anzeige: mA). Parallel zum Widerstand und Strommesser war ein Spannungsmesser (linkes Multimeter im Bild / Anzeige: V) geschaltet. Den Tiny habe ich mit 3V betrieben.

Bild 1: Zustand des unbelasteten Ports (Widerstand entfernt)

Man sieht: I = 0mA und U = 3V

Wenn ich jetzt den Port belaste, ändert sich das Bild:

Bild 2: Zustand des belasteten Ports

Die Spannung sinkt auf 1,7V ab (!) und es fließen "nur" 20mA (bei vollen 3V hätten eigentlich 36mA fließen müssen, was noch im erlaubten Berech ist).

Ich habe das Ganze dann noch mit einem 2. Tiny13V gemacht: das gleiche Bild, einem Tiny 25 und einem Tiny 2313. Bei den letzten beiden war das Bild nicht ganz so schlimm. Bei diesen ist die Spannung nur auf 2V eingebrochen; der Stromfluss lag bei 23 bzw. 24mA. Ob es eventuell am "V" hinter der 13 liegt: k.A. - ich habe auch keinen Tiny des gleichen Typs einmal mit und einmal ohne "V"

21 Uhr. :schockiert: Da ist es ja noch richtig hell ... Das war auf 800m - oder war das näher?

Es war bewölkt, da es kurz vorher getröpfelt hat.
Ll. maps.google 829 Meter

So, jetzt hast Du es geschafft - jetzt muss ich das auch mal ausprobieren. Was mir aber schonmal aufgefallen ist: der Widerstand des FT liegt in ganz anderen Größenordnungen als der des LDR. Ich habe FT und LDR mal nebeneinander in ein Steckbrett gebaut und den Widerstand beider gestimmt. Durch Ändern der Helligkeit der gedimmten Tischlampe habe ich dann mal verschiedene Werte durchgespielt und bin echt überrascht:

LDR     FT
--------------
1,5k    92k
3k      145k
8k      490k
12k     2,3M
16k     23,4M

Während der LDR seinen Widerstandswert nur um den Faktor 10 ändert, ändert sich der Widerstand des FT um den Faktor 250 - das sollte Auswirkungen auf die Empfindlichkeit haben Allerdings ist der Widerstandswert des FT deutlich höher - hast Du den Widerstand R2 im Spannungsteiler angepasst? Ich denke ich werde ihn mal auf 20M erhöhen.

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

Ich habe ihn bei 4,7 M gelassen. Ich habe auch mal mit 10 M rumgespielt, aber nicht keine großen Änderungen festgestellt (Versuch auf Esszimmertisch, also Aussagekraft gleich 0 ).
Ich war gerade mal mit unserem Hund draußen und habe mal Video vom Auslösen aus ca. 800 Metern um 21:50 gemacht. Bin gerade dabei es rüberzuspielen und dann werde ich es wohl morgen hochladen können.
Kurze Beschreibung des Ablaufs:
21:30: RL noch auf Tagbetrieb
21:35: RL noch auf Tagbetrieb
21:45: Endlich Nachtbetrieb und sofort ist ein Auslösen mit 10 Watt möglich, 5 Watt gehen nicht
21:50: 10 und 5 Watt lösen aus, 5 Watt nicht 100%ig
22:00: 5 Watt lösen 100%ig aus

 

[thomas_st]

Ich habe ihn bei 4,7 M gelassen. Ich habe auch mal mit 10 M rumgespielt, aber nicht keine großen Änderungen festgestellt (Versuch auf Esszimmertisch, also Aussagekraft gleich 0 ).

Ich so eben auch nicht (zwischen 10 und 20M) - aber dazu gleich mehr.

Ich bin auch gerade von einem kleinen Test mit dem FT-RL zurück und muss sagen: überzeugen tut es mich noch nicht. Vielleicht liegt es am verwendeten FT-Typ (dazu tendiere ich stark) oder es gibt noch weitere Parameter an denen ich spielen sollte, jedenfalls bin ich mit der Fenix nur auf eine Auslöseentfernung von 40m gekommen Ok, die Fenix ist eine LED-Lampe, aber in die Bereiche Deiner Stirnlampe sollte ich doch kommen.

Ich habe mir zusätzlich die Werte des ADC ausgeben lassen und das war recht interessant. Die Werte lagen nämlich im Bereich von 185 (22:00 Uhr) bis 131 (22:15 Uhr). Zusammen mit dem verwendeten Widerstandswert für R2 (20M) müsste der FT einen Widerstand im Bereich von 100M gehabt haben :schockiert: . Wenn man sich jetzt noch vor Augen führt, dass das Datenblatt einen dark current (bei absoluter Dunkelheit) bei T_U = 25°C und U_CE = 20V von 10^-9A angibt, müsste der FT hier einen Widerstandswert von 20 GOhm haben (!) (übrigens liegt Dein FT beim dark current in ähnlichen Bereichen).
Was will ich sagen: 4,7M sind für diesen FT definitiv zu wenig (der ADC-Wert würde ja immer nahe Null rumdümpeln). Ach so, zur Änderung des Wertes von R2. Ich habe ihn Testweise mal auf 10M reduziert; außer das der ADC-Wert auf 96 sank, änderte sich nichts - immer noch ~40m maximale Reichweite

Ich war gerade mal mit unserem Hund draußen und habe mal Video vom Auslösen aus ca. 800 Metern um 21:50 gemacht.

Ich freu mich drauf

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

jedenfalls bin ich mit der Fenix nur auf eine Auslöseentfernung von 40m gekommen Ok, die Fenix ist eine LED-Lampe, aber in die Bereiche Deiner Stirnlampe sollte ich doch kommen.

Jetzt hast Du mich aber zum Nachdenken gebracht. Bin nochmal schnell raus und habe mit einer Dorflampe im Rücken 75 Meter geschafft. Also sind die 150 Meter auf freiem Feld doch realistisch (dachte schon, ich lieg komplett daneben)

 

[waste1]

Ich bin auch gerade von einem kleinen Test mit dem FT-RL zurück und muss sagen: überzeugen tut es mich noch nicht. Vielleicht liegt es am verwendeten FT-Typ (dazu tendiere ich stark) oder es gibt noch weitere Parameter an denen ich spielen sollte, jedenfalls bin ich mit der Fenix nur auf eine Auslöseentfernung von 40m gekommen Ok, die Fenix ist eine LED-Lampe, aber in die Bereiche Deiner Stirnlampe sollte ich doch kommen.

Das liegt vermutlich doch an deinem FT-Typ. Probier mal den SFH300, den Huzzel verwendet oder den BPW40, den ich verwende. Ich komme mit meiner 1W-LED-Stirnlampe auch auf über 100m und der Schwellwert bei meinem RL ist sogar 25.

 

[hendyp]

Sollte der Tiny-Port so schwach sein?

Ja, er ist so schwach
Folgender Versuchsaufbau: Ein Tiny13V mit einem Programm gefüttert, welches nichts weiter macht, als Port B4 auf Ausgang und High zu setzen. An diesem Port war ein 82 Ohm Widerstand angeschlossen und in Reihe mit Ihm ein Strommesser (rechtes Multimeter im Bild / Anzeige: mA). Parallel zum Widerstand und Strommesser war ein Spannungsmesser (linkes Multimeter im Bild / Anzeige: V) geschaltet. Den Tiny habe ich mit 3V betrieben.
Bild 1: Zustand des unbelasteten Ports (Widerstand entfernt)
Man sieht: I = 0mA und U = 3V
Wenn ich jetzt den Port belaste, ändert sich das Bild:
Bild 2: Zustand des belasteten Ports

Die Spannung sinkt auf 1,7V ab (!) und es fließen "nur" 20mA (bei vollen 3V hätten eigentlich 36mA fließen müssen, was noch im erlaubten Berech ist).

Nach diesen Messergebnissen musste ich dann doch einmal im Datenblatt gucken und ja, die Messwerte scheinen realistisch zu sein. Die (meiner Meinung nach dazu passenden) Diagramme gehen zwar nur bis 10mA Last, aber auch da fällt die Spannung schon um etwa 0,5V ab.
Naja, immerhin gut zu wissen, vielleicht muss ich das ja mal beachten

 

[huzzel]

Der SFH300 hat ein relativ weites Spektrum, ähnlich dem menschlichen Auge. Aber auch sein Maximum ist im Infrarotbereich, weshalb die LED-Lampen argen Probleme haben.

 

[huzzel]

Jetzt verspoiler ich mir mal meinen eigenen Cache :
Die zwei Filmchen habe ich gestern Abend gemacht. In den Filmchen erscheint es viel dunkler, wie es in Wirklichkeit war, auf den originalen Filmchen kommt es besser rüber , aber kann man nix machen. Das kommt eher an die Wirklichkeit ran:

Nochmals kurz der Ablauf:
21:30: RL noch auf Tagbetrieb
21:35: RL noch auf Tagbetrieb
21:40: Windräder im Hintergrund starten ihre Positionslampen
21:45: Endlich Nachtbetrieb und sofort ist ein Auslösen mit 10 Watt möglich, 5 Watt gehen nicht
21:50: 10 und 5 Watt lösen aus, 5 Watt nicht 100%ig
21:55: Filmchen 1
22:00: 5 Watt lösen 100%ig aus
22:05: Filmchen 2

Daten:
Entfernung ca. 850 Meter, Waldrand andere Talseite
Reaktivlicht als Sensor einen Fototransistor SFH 300
LED eine Ultrahelle LED mit 4500 mcd

Seitenansicht (Vorgänger, aktuelles schaut aber exakt gleich aus)

Frontansicht

Lampe: 5/10 Watt Handscheinwerfer, so ein Standardteil eben, nix besonderes
Wetter: leicht bewölkt, also viel zu hell (eigentlich), auch wenn es leider nicht so rüberkommt
Kamera: Canon A620 Digicam, ich bitte also die Qualität zu entschuldigen

 

[thomas_st]

jedenfalls bin ich mit der Fenix nur auf eine Auslöseentfernung von 40m gekommen Ok, die Fenix ist eine LED-Lampe, aber in die Bereiche Deiner Stirnlampe sollte ich doch kommen.

Jetzt hast Du mich aber zum Nachdenken gebracht. Bin nochmal schnell raus und habe mit einer Dorflampe im Rücken 75 Meter geschafft. Also sind die 150 Meter auf freiem Feld doch realistisch (dachte schon, ich lieg komplett daneben)

Nee, nee - ich denke eher, dass ich den falschen FT habe oder dass ich noch nicht an allen Schrauben gedreht habe:
Die Blinkschwelle habe ich auf 5 stehen und - ähm. ich sehe gerade: das Abfrageintervall im Nachtmodus ist 120ms. Mal sehen ob sich was bei 16ms ändert.

Das liegt vermutlich doch an deinem FT-Typ.

Ja, denke ich auch. Dafür spricht ja auch, dass huzzel einen 4,7M Widerstand für R2 nutzen kann - ein Wert der bei den vermuteten 100M meines FT viel zu klein wäre.

Probier mal den SFH300, den Huzzel verwendet oder den BPW40, den ich verwende.

Der SFH300 steht schon auf der Einkaufsliste für die nächste Bestellung bei Reichelt (gleich unter den flinken 500mA Feinsicherungen - bitte selber rätseln wofür die sind ). Den BPW40 habe ich jetzt auch auf die Liste gesetzt.

Der SFH300 hat ein relativ weites Spektrum, ähnlich dem menschlichen Auge. Aber auch sein Maximum ist im Infrarotbereich, weshalb die LED-Lampen argen Probleme haben.

Das gilt für den PT331C auch - IIRC war das das Kriterium, nachdem ich ihn ausgewählt hatte.

Jetzt verspoiler ich mir mal meinen eigenen Cache :
Die zwei Filmchen habe ich gestern Abend gemacht. In den Filmchen erscheint es viel dunkler, wie es in Wirklichkeit war, auf den originalen Filmchen kommt es besser rüber , aber kann man nix machen.[...]
Daten:
Entfernung ca. 850 Meter, Waldrand andere Talseite

Sehr schön! Das mit der hellen Umgebung relativiert sich noch ein ganz klein wenig, da das RL ins Dunkle schaut (der helle Himmel ist ja hinter dem RL). Aber sehr schön.

Kamera: Canon A620 Digicam, ich bitte also die Qualität zu entschuldigen

Moser nicht über die A620 rum - die habe ich auch Davon abgesehen, dass sie manchmal etwas lichtschwach ist, finde ich sie sehr gut. Insbesondere der Makromodus ist klasse.

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[huzzel]

nsbesondere der Makromodus ist klasse.

Schau Dir mal das an und staune :schockiert: .
Da zeigt sich da wahre Potenzial der A620

 

[huzzel]

Ich habe mir zusätzlich die Werte des ADC ausgeben lassen und das war recht interessant. Die Werte lagen nämlich im Bereich von 185 (22:00 Uhr) bis 131 (22:15 Uhr). Zusammen mit dem verwendeten Widerstandswert für R2 (20M) müsste der FT einen Widerstand

Da wollte ich doch noch was dazu schreiben:
Wie gesagt, SFH300 und 4,7M nach Masse.
Da das Reaktivlicht gestern bis ca. 21:45 auf Tagbetrieb lief und der Tagschwellwert auf 800 steht, sollte der Widerstand recht gut passen.