Reaktives Licht mit Atmel AVR

[thomas_st]

nsbesondere der Makromodus ist klasse.

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

Vielen Dank. Liest sich gut. ...

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.

Jep. Definitiv. Das meinte ich ja: schon der andere Widerstand deutet auf anderes Verhalten meines FT hin.

Viele Grüße,
Thomas(_st) - wenn ich das nächste Mal bei reichelt bestelle werde ich weitersehen.

 

[gomerffm]

LED-only is back!!!

Weiß nicht ob es jemand überhaupt noch interessiert...
Habe jetzt auch nicht alle bisherigen Threatseiten durchgelesen, vielleicht gibt’s das, was ich schreib ja schon..
Ganz am Anfang stand hier ja mal die Realisierung eines Reaktivlichts, dass nur aus Tiny und LED (ggf. mit Vorwiderstand) bestand.
Die LED wurde in Sperrrichtung aufgeladen und die bei Lichteinstrahlung die sich schneller verringernde Ladung über den Tiny ausgewertet.
Das Ergebnis insgesamt war nicht so recht überzeugend, unterschiedliche LEDs verhielten sich nicht immer wie gewünscht und auch hinsichtlich Antriggerentfernung gab es Optimierungsbedarf, was letztlich zur Entwicklung einer Variante mit LDR und LED führte.
Aber irgendwie hat es ja schon einen gewissen Charme ein Reaktivlicht mit nur 2 Bauteilen zu realisieren.

Deshalb folgende Idee:
Wird eine LED, wodurch auch immer, angeleuchtet, so ist an ihr selber eine Spannung messbar. Kann man das nicht nutzen um so ein LED-only Reaktivlicht zu realisieren? Man kann!!!

Habe einfach eine superhelle 5 mm LED mit klarem Gehäuse zwischen Masse (Kathode) und PB4 (Anode) des Tiny (Pin 3) geschaltet. Die durch den Lichteinfall entstehende Spannung kann mit dem ADC ausgewertet werden. Der ADC wird dabei so konfiguriert, dass er die interne Referenzspannung von 1,1 V verwendet. Bei normalem Tageslicht wird schon der Maximalwert von 1023 erreicht. Als „Dunkelwert“ wurde der Wert 100 gewählt.
Es wird ca. alle 200 ms eine Messung durchgeführt und mit der vorherigen verglichen.
Der Eingangswiderstand des ADC ist beim Tiny sehr hoch, so dass es notwendig ist, die von der vorherigen Messung auf der LED verbliebene Ladung jeweils zu entladen.
Da das eigentliche stromfressende Teil der ganzen Veranstaltung der ADC ist, wird dieser jeweils nur zur Messung eingeschaltet. Dabei hat sich gezeigt, dass er ein paar ms vor der eigentlichen Messung eingeschaltet sein muss, um zuverlässige Ergebnisse zu bringen.
Wird die erste Messung als „dunkel“ und die zweite Messung als deutlich heller (+25) erkannt, so blinkt die LED getaktet (2ms/8ms). Sind beide Messungen < 100 und mit einer Differenz < 25 so erfolgt ca. 200 ms später die nächste Messung. Werden beide Messungen als „hell“ gewertet, wird der Tiny via Watchdog schlafen geschickt.

Mein Lichtchen lässt sich mit den genannten Bauteilen und Einstellungen bei 3V Betriebsspannung mit einem Mag 3D Equivalent (nicht LED) sicher über 60 m auslösen.
(geht wahrscheinlich auch noch weiter, aber bei mir ist die Straße dann erstmal zu Ende)
Die Stromaufnahme im Hellen beträgt etwas mehr als 4µA. Bei Dunkelheit steigt sie gemittelt (durch das Ein- und Ausschalten des ADC) auf ca. 200µA an.

Es ist natürlich auch kein Problem das Programm so umzugestalten, dass es auf die „alte Hardware“ der LED-only-Variante passt.





$regfile = "ATtiny13.DAT"
$crystal = 128000 'Reale Frequenz des internen 128kHz-Oszillators

$hwstack = 10 ' default use 32 for the hardware stack
$swstack = 10 'default use 10 for the SW stack
$framesize = 10 'default use 40 for the frame

Stop Ac

Config Portb = &B11101111 'Portb.4 auf 'Eingang' schalten
Portb = &B00000000 'keine Pullups zuschalten

Wdtcr = &B11110001 'Watchdog auf 8s einstellen
Enable Interrupts

Config Adc = Single , Prescaler = Auto , Reference = Internal 'Referenzspannung des Adc auf "Internal" = 1,1 V

Dim Wert1 As Word
Dim Wert2 As Word
Dim Schwelle As Word

Dim Anzahl As Byte
Dim Impuls As Byte

Wert1 = 1023 'Wert 1 vor der ersten Messung definieren
Do

Waitms 140
Start Adc
Config Portb.4 = Output 'LED "entladen"
Portb.4 = 0
Waitms 10
Config Portb.4 = Input
Portb.4 = 0
Waitms 50
Wert2 = Getadc(2) 'Spannung der LED messen
Stop Adc

Schwelle = Wert1 + 25 'Schwelle (25 heller als Signal) festlegen,je kleiner so empfindlicher

If Wert1 < 100 And Wert2 > Schwelle Then 'Dunkelschwelle (100) festlegen, je kleiner umso dunkler
Gosub Blitz
End If

If Wert1 > 100 And Wert2 > 100 Then 'bei Tag oder Dauerlicht Watchdog aktivieren
Reset Watchdog '8s Schlafen ggf mehrfach
Powerdown

End If

Wert1 = Wert2 'Wert2 nach Wert1 verschieben

Loop

Blitz: 'LED getaktet blinken lassen
Config Portb.4 = Output
Portb.4 = 0
For Anzahl = 1 To 5
For Impuls = 1 To 20
Portb.4 = 1
Waitms 2
Portb.4 = 0
Waitms 8
Next Impuls
Waitms 200
Next Anzahl
Return

End

 

[thomas_st]

LED-only is back!!!Weiß nicht ob es jemand überhaupt noch interessiert...
Habe jetzt auch nicht alle bisherigen Threatseiten durchgelesen, vielleicht gibt’s das, was ich schreib ja schon..

Ich kann mich nicht daran erinnern, das schonmal gelesen zu haben.

Aber irgendwie hat es ja schon einen gewissen Charme ein Reaktivlicht mit nur 2 Bauteilen zu realisieren.

Auf den Vorwiederstand der LED würde ich nicht verzichten wollen - daher 3 Bauteile

Wird eine LED, wodurch auch immer, angeleuchtet, so ist an ihr selber eine Spannung messbar.

Analog Fotodiode oder Solarzelle

Die durch den Lichteinfall entstehende Spannung kann mit dem ADC ausgewertet werden. Der ADC wird dabei so konfiguriert, dass er die interne Referenzspannung von 1,1 V verwendet. Bei normalem Tageslicht wird schon der Maximalwert von 1023 erreicht.

Hätte ich nicht gedacht, dass die Spannung so hoch ist - ich hätte mit ein paar mV gerechnet.

Der Eingangswiderstand des ADC ist beim Tiny sehr hoch, so dass es notwendig ist, die von der vorherigen Messung auf der LED verbliebene Ladung jeweils zu entladen.

Ok, Pin vor der Messung mal als (Digitaler)Ausgang schalten und kurz auf Masse ziehen.

Da das eigentliche stromfressende Teil der ganzen Veranstaltung der ADC ist, wird dieser jeweils nur zur Messung eingeschaltet. Dabei hat sich gezeigt, dass er ein paar ms vor der eigentlichen Messung eingeschaltet sein muss, um zuverlässige Ergebnisse zu bringen.

Könnte an der Verwendung der internen Referenzspannung liegen - die könnte eine gewisse Zeit bis zum Einschwingen brauchen.

Wird die erste Messung als „dunkel“ und die zweite Messung als deutlich heller (+25) erkannt, so blinkt die LED getaktet (2ms/8ms). Sind beide Messungen < 100 und mit einer Differenz < 25 so erfolgt ca. 200 ms später die nächste Messung. Werden beide Messungen als „hell“ gewertet, wird der Tiny via Watchdog schlafen geschickt.

Schläft der Tiny in der Nacht nicht (habe das Programm jetzt nicht durchforstet)? Das könnte nämlich eine Frage weiter unten erklären.

Mein Lichtchen lässt sich mit den genannten Bauteilen und Einstellungen bei 3V Betriebsspannung mit einem Mag 3D Equivalent (nicht LED) sicher über 60 m auslösen.

Hast Du Messwerte mit einer LED-Lampe? Ich befürchte nämlich, dass hier wie beim FT die Empfindlichkeit runter geht.

Die Stromaufnahme im Hellen beträgt etwas mehr als 4µA. Bei Dunkelheit steigt sie gemittelt (durch das Ein- und Ausschalten des ADC) auf ca. 200µA an.

200µA in der Nacht Das ist gigantisch hoch. Meine LDR-Variante (nur für die kann ich sprechen) nimmt in der Nacht so im Bereich von 7µA auf. Wenn der Tiny in der Nacht allerdings nicht schläft, dann wäre diese Stromaufnahme erklärbar. Ich habe mal Messungen mit und ohne Sleep bei unterschiedlichen Taktraten gemacht (wenn ich mal Zeit habe poste ich diese Werte), da explodiert die Stromaufnahme förmlich ohne Sleep-Modus.

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[Teddy-Teufel]

LED-only is back!!!

Da hast Du Dir ja schön Mühe gemacht. Was ist denn da nun so revolutionär dran? Ich habe mich auf die LED-Only-Varianten spezialisiert und mit blau, gelb, rot , weiß, grün und orange Erfolg. Je nach Farbe muß da was im Programm individuell angepaßt werden. Die Blitzer sind im harten Ausseneinsatz und 2 normal AA Zellen halten ca. 1 Jahr, am Tag "schlafen" sie. Die Reichweiten sind von der Dunkelheit und den verwendeten Taschenlampen abhängig. Normale LED-Taschenlampen sind da im Nachteil. Da ich nicht so große Reichweiten, wie Huzzel sie mit seinen Blitzern erreicht, benötige, sind dies Blitzer für mich voll ausreichend. Wobei 60m bei entsprechender Dunkelheit auch erreicht werden können. Bei unseren Caches genügen jedoch auch 25m.
Also wozu das Fahrrad nochmal erfinden?

Übrigens, in der Garage habe ich einen als Dummy hängen, der gibt alle 5 Sekunden einen Blitz und das schon seit April 2008 Glaube da sind die Hüllen der Batterien durchgefressen bevor sie leer sind.

 

[stonewood]

LED-only is back!!!

Da hast Du Dir ja schön Mühe gemacht. Was ist denn da nun so revolutionär dran?

Die LED wird hier nicht als Kondensator aufgeladen und dann entladen. Bisher war da ja immer das Problem daß a) Kriechströme den 'Kondensator' ruckzuck entladen, und b) daß man eine 'gewisse' Zeit wartet und nachsieht ob da schon logisch '0' dran liegt.

Hier wird die LED quasi als Solarzelle betrieben, und damit kann man gleich mit dem ADC eine (analoge!) Spannung messen. Es gibt also einen Unterschied zwischen 'Hell', 'ein wenig Dunkler' und 'zappenduster'. Und den kann man gleich im Programm mit verbraten, also Schwellen hoch/runtersetzen etc.

Also: Schönes Ding. Fragen die mir dazu noch einfallen:
- Wie sieht das mit hohen und niedrigen Temperaturen aus? Erzeugt die LED immer noch gleich hohe Spannungen?
- Wasserfest? Wahrscheinlich wird die kleine Spannung durch etwas Feuchtigkeit wieder abgeleitet?

Den Stromverbrauch kann man wahrscheinlich auf ähnliche Werte wie bei der LDR-Variante drücken indem man den Watchdog konsequent einsetzt. Übrigens ist die Anmerkung zum 'Kaltstart' des ADC durchaus berechtigt, ich glaub ich hab mal irgendwas dazu im Datenblatt gelesen. Das trifft also auch auf die LDR-Variante zu.

 

[gomerffm]

Die durch den Lichteinfall entstehende Spannung kann mit dem ADC ausgewertet werden. Der ADC wird dabei so konfiguriert, dass er die interne Referenzspannung von 1,1 V verwendet. Bei normalem Tageslicht wird schon der Maximalwert von 1023 erreicht.

Hätte ich nicht gedacht, dass die Spannung so hoch ist - ich hätte mit ein paar mV gerechnet..

Der Eingangswiderstand des ADC ist beim Tiny sehr hoch, so dass es notwendig ist, die von der vorherigen Messung auf der LED verbliebene Ladung jeweils zu entladen.

Ok, Pin vor der Messung mal als (Digitaler)Ausgang schalten und kurz auf Masse ziehen..

Hatte auch mit weniger mV gerechnet und initial mit einem Tiny24 mit angeschlossenem LCD experimentiert. Dabei hab ich mit besagter LED schon bei Tageslicht den Maximalwert erreicht. Bei Verwendung des Tiny 13 zeigte sich dann, das der noch deutlich hochohmiger vom Eingang her ist, und somit die LED vor der Messung mal kurz auf Masse gelegt werden muß, was beim Tiny24 nicht erforderlich war.

Mein Lichtchen lässt sich mit den genannten Bauteilen und Einstellungen bei 3V Betriebsspannung mit einem Mag 3D Equivalent (nicht LED) sicher über 60 m auslösen.

Hast Du Messwerte mit einer LED-Lampe? Ich befürchte nämlich, dass hier wie beim FT die Empfindlichkeit runter geht.

Mit der LED-Lampe hab ich bisher noch nix ausprobiert...

Die Stromaufnahme im Hellen beträgt etwas mehr als 4µA. Bei Dunkelheit steigt sie gemittelt (durch das Ein- und Ausschalten des ADC) auf ca. 200µA an.

200µA in der Nacht Das ist gigantisch hoch. Meine LDR-Variante (nur für die kann ich sprechen) nimmt in der Nacht so im Bereich von 7µA auf. Wenn der Tiny in der Nacht allerdings nicht schläft, dann wäre diese Stromaufnahme erklärbar. Ich habe mal Messungen mit und ohne Sleep bei unterschiedlichen Taktraten gemacht (wenn ich mal Zeit habe poste ich diese Werte), da explodiert die Stromaufnahme förmlich ohne Sleep-Modus.

Taktrate ist schon niedrig gewählt. Hatte auch versucht, den Tiny mittels Watchdog nachts schlafen zu legen, was aber -warum auch immer- nicht gut funktioniert hat.
Das werd ich nochmal optimieren
Die 200µA sind kein exakt ermittelter Wert. Bei dauerhaft eingeschaltetem ADC betrug die Stromaufnahme knapp 300µA. Auch hier lässt sich bestimmt noch was verbessern.

Also wozu das Fahrrad nochmal erfinden?

Gibt bei Fahrrädern ja auch alte, rostige Damen- und Herrenräder, Tourenräder, Rennräder, MTB, BMX.... Kann sich also jeder das raussuchen was er möchte.
Was mich bei diesem Teil schon fasziniert hat, ist wie hoch die Spannung an der LED doch ansteigt, wenn sie nur entsprechend hochohmig abgegriffen wird... s.o.

Also: Schönes Ding. Fragen die mir dazu noch einfallen:
- Wie sieht das mit hohen und niedrigen Temperaturen aus? Erzeugt die LED immer noch gleich hohe Spannungen?
- Wasserfest? Wahrscheinlich wird die kleine Spannung durch etwas Feuchtigkeit wieder abgeleitet?

Danke Hab das Teil bisher natürlich nur im lauen Sommernächtchen auf der Fensterbank getestet. Für den Cacheeinsatz verpacke ich meine Schaltungen zumeist in HT-Muffen mit Endkappen, wobei dann das Loch für die LED in der Endkappe so klein gebohrt wird, dass es von selbiger abgedichtet wird. Habe dabei bei anderen Projekten (in denen die LED nach der Kapazitätsmethode als Dunkelheitssensor verwendet wird) nie Probleme mit Feuchtigkeit gehabt.

 

[Teddy-Teufel]

Gibt bei Fahrrädern ja auch alte, rostige Damen- und Herrenräder, Tourenräder, Rennräder, MTB, BMX.... Kann sich also jeder das raussuchen was er möchte.
Was mich bei diesem Teil schon fasziniert hat, ist wie hoch die Spannung an der LED doch ansteigt, wenn sie nur entsprechend hochohmig abgegriffen wird... s.o.

Du hast schon Recht, ich hatte in der Eile übersehen, daß der "Antrieb" hier anders erfolgt.
Dann werde ich mich mal ran machen und den Lötkolben anschmeißen. Wollte sowieso noch ein paar auf "Lager" legen.

 

[gomerffm]

Gibt bei Fahrrädern ja auch alte, rostige Damen- und Herrenräder, Tourenräder, Rennräder, MTB, BMX.... Kann sich also jeder das raussuchen was er möchte.
Was mich bei diesem Teil schon fasziniert hat, ist wie hoch die Spannung an der LED doch ansteigt, wenn sie nur entsprechend hochohmig abgegriffen wird... s.o.

Du hast schon Recht, ich hatte in der Eile übersehen, daß der "Antrieb" hier anders erfolgt.
Dann werde ich mich mal ran machen und den Lötkolben anschmeißen. Wollte sowieso noch ein paar auf "Lager" legen.

Werde mich -wie oben angedroht- nochmal der Watchdog-Problematik annehmen, und schauen, dass die nächtliche Stromaufnahme noch deutlich sinkt.

 

[thomas_st]

Übrigens ist die Anmerkung zum 'Kaltstart' des ADC durchaus berechtigt, ich glaub ich hab mal irgendwas dazu im Datenblatt gelesen. Das trifft also auch auf die LDR-Variante zu.

Kann ich nicht bestätigen. Das Datenblatt sagt nur etwas dazu aus, dass die erste Wandlung nach Aktivierung des ADC ein paar Takte länger braucht als die übrigen - 13 Takte länger.

Taktrate ist schon niedrig gewählt.

Das war übrigens das Merkwürdige bei meinen Messungen: die Stromaufnahe sank (!) mit steigender Taktfrequenz (bei Nutzung des Sleep-Modus) . Ich muss den Text nochmal durchsehen, dann poste ich ihn hier - wird heute Abend aber nichts, da ein NC ruft ...

Das werd ich nochmal optimieren

Versuche ihn schlafen zu schicken - zwischen normalem Betrieb und Sleep liegen Welten. Ohne Sleep hatte ich bei 128kHz ca. 90µA / mit Sleep 4µA (Tag) bzw. 7µA (Nacht)

Viele Grüße und schönes Teil ,
Thomas(_st)

 

[stonewood]

Übrigens ist die Anmerkung zum 'Kaltstart' des ADC durchaus berechtigt, ich glaub ich hab mal irgendwas dazu im Datenblatt gelesen. Das trifft also auch auf die LDR-Variante zu.

Kann ich nicht bestätigen. Das Datenblatt sagt nur etwas dazu aus, dass die erste Wandlung nach Aktivierung des ADC ein paar Takte länger braucht als die übrigen - 13 Takte länger.

Ah, das wars. Das sollte bascom dann ja eigentlich auch abfangen.

 

[upigors]

mal ein nichtelektronischer Tip von mir:
Bei den reaktiven im PETling nach dem Einbau die Spitze mit dem Heissluftfön (ich nehm 450°C )eintrüben.... geht klasse und hinterher kann der tatsächlich in 360° aktiviert werden da das milchig weisse das einfallende Licht wunderbar streut.... und sieht auch klasse aus wenns blinkt.... einfach mal testen

 

[Nosferatu]

Hallo,

für unsere geplante Nightcache Serie habe ich nun auch ein Reaktivlich aufgebaut, welches
ich Euch nicht vorenthalten möchte:

http://woote.dyndns.org/wordpress/wp-photos/20090823-191007-1.jpg

Ich muss das Teil nur noch in einen PET-Ling einbauen und testen.

Gruß
Nos!

 

[thomas_st]

Ich muss das Teil nur noch in einen PET-Ling einbauen und testen.

Schön Passt das Ganze quer in einen normalen Petling? Ich kann die Größenverhältnisse nicht so richtig einschätzen (nach der LED z.B. würde ich es etwas größer schätzen). Wenn es rein passen würde wäre es echt klasse

Viele Grüße,
Thomas(_st) - uns sogar eine RC-Glied für RESET ist vorgesehen

 

[Nosferatu]

Passt das Ganze quer in einen normalen Petling?

Ich habe es bisher nur probiert das Reaktivlicht in den Flaschenhals einer PET-Flasche einzuführen - klappt ! Ich muss meine Petlinge erst abholen, damit ich mit denen Testen kann.
Wenn alles fertig ist, werde ich darüber berichten.

Cu Nos!

 

[stonewood]

Passt das Ganze quer in einen normalen Petling?

Ich habe es bisher nur probiert das Reaktivlicht in den Flaschenhals einer PET-Flasche einzuführen - klappt ! Ich muss meine Petlinge erst abholen, damit ich mit denen Testen kann.

Wie groß ist das denn im Verhältnis zu einer AA-Batterie?

 

[thomas_st]

Ich habe es bisher nur probiert das Reaktivlicht in den Flaschenhals einer PET-Flasche einzuführen - klappt ! Ich muss meine Petlinge erst abholen, damit ich mit denen Testen kann.

Ok, dann hängt es wirklich vom Petling selbst ab - ich habe hier welche, die verjüngen sich vom Gewinde aus (eher die kleineren) und welche deren Durchmesser weitgehend konstant bleibt (eher die größeren)

Viele Grüße,
Thomas(_st)

 

[stonewood]

Ja, da gibts verschiedene. Ich hab welche die fast gerade vom Schraubverschluß aus sind. Da paßt vom Durchmesser her sogar knapp ein 18650er Akku rein. AA-Akkus und etwas kompliziertere Elektronik ist da gut aufgehoben. Ich denke mal das ist für 2-2,5l-Flaschen gedacht. 13,5cm lang, 2,5cm Durchmesser außen, recht weit oben.

Andere verjüngen recht stark, da passen zwei AA-Akkus mit nem Atmel-RL problemlos rein - aber auch nicht viel mehr. Denke mal das ist für 1-1,5l-Flaschen gedacht. 12,2 cm lang, 2,3cm Durchmesser.

Und dann gibts noch die kurzen, da paßt nur 1 AA, bzw. 2-3 AAAA, mit Elektronik. Wahrscheinlich für 0,5l oder so. 8,3cm lang, 2,3 cm durchmesser.

 

[upigors]

mal wieder ne Frage an die Elektroniker.....
Ich nutze als Schaltverstärker den BC 337-16 und werde aus dem Datenblatt nicht recht schlau.
Da steht Collector Current IC 800 mA und Base Current IB 100 mA.
Mit wieviel mA kann ich nun den Ausgang belasten?
Dank und Gruß
Uwe

 

[Dr.Schmock]

mit 800mA.
Erstaunlich, dass der Transistor in dem kleinen Gehäuse das aushalten soll (Wärme). Aber es wird wohl schon stimmen.

Grüße

 

[thomas_st]

mit 800mA.
Erstaunlich, dass der Transistor in dem kleinen Gehäuse das aushalten soll (Wärme).

Theoretisch müsste man hier als zweiten Punkt beachten, dass die Wärmefreisetzung im Transistor nicht P_tot übersteigt - die liegt aber mit 625mW auch ausreichend hoch; bzw. die 800mA sind so bemessen, dass 625mW nicht überschritten werden.

Aber zu dem was solche Käfer aushalten, hat mich der IRF7220 überrascht. Der Winzling

(Bild: der Käfer im Vordergrund ist der IRF7220 / im Hintergrund ein Tiny13 im DIL8-Gehäuse zum Größenvergleich)
kann bei 25°C Umgebungstemperatur laut Datenblatt bis zu 11A :schockiert: Dauerstrom schalten. Ok, das ist jetzt auch kein bipolarer Transistor sondern ein P-Kanal MOSFET aber dennoch: Hut ab.

Viele Grüße,
Thomas(_st)