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Page history last edited by JP 8 years, 11 months ago

 

Reaktivlichter mit Mikrocontroller

Der Attiny13v und Attiny2313v sind Mikrocontroller der Firma Atmel. Durch ihren weiten Versorgungsspannungsbereich und die interne Referenz sind sie geradezu prädestiniert für Reaktivlichter. Da die Diskussionen auf http://www.geoclub.de/viewforum.php?f=57 so langsam ein verwirrendes Ausmaß angenommen haben, wird hier der Versuch unternommen, das Ganze ein wenig zu strukturieren. Grob gesagt, gibt es 3-4 unterschiedliche Vorgehensweisen, um ein reaktives Licht zu bauen.

Das ganze basiert auf einer Entwicklung von Sir Vivor, Windi und anderen. Ralf hat dazu ein Kochbuch verfaßt: http://www.reaktivlicht.de/

Dort ist auch eine Version ohne Mikrocontroller beschrieben, nur mit CMOS-Bausteinen.

 

Welchen Versionen gibt es, was sind die Unterschiede?
  • LED-only Version digital

    Eine LED kann als Kondensator benutzt werden. Wenn man eine LED Licht aussetzt fließt die Ladung ab. Diesen Effekt kann man nutzen, indem man mit einem Portpin des Mikrocontrollers schaut, ob dieser von der LED generierte Spannungspegel einer logischen 1 oder 0 entspricht, also ob der Kondensator noch Spannung hat oder schon entladen ist. Diese Version ist sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit, denn dadurch fließt die Ladung von der LED sofort ab.

  • LED-only Version analog

    Die letzte im geoclub realisierte Variante macht sich folgenden Effekt zu nutze: Wenn man eine LED Licht aussetzt, arbeitet sie ähnlich einer Solarzelle. Es wird mit dem AD-Wandler des attiny13v ermittelt, wie hoch der erfasste Spannungspegel wirklich ist. Somit lassen sich genauere Schwellen definieren und erfassen. Die Schwellen müssen jedoch immer an die gerade verwendete LED angepaßt werden.

  • Fototransistor- oder Fotodioden- Version analog

    Eine Fotodiode oder noch stärker ein Fototransistor ist ein Halbleiter, der in Abhängigkeit seiner Beleuchtung einen Strom fließen lässt. Über einen geeigneten Vorwiderstand kann dieser Strom als Spannungswert erfasst und weiter verarbeitet werden. Fototransistor und Fotodiode haben den Nachteil, dass sie relativ unempfindlich gegen kurzwelliges Licht sind. Das macht es schwer, mit einer LED-Taschenlampe auf gleiche Auslöseentfernungen zu kommen, wie mit einer Glühlampe, die einen höheren Infrarotanteil hat, auf den die Halbleiter besser reagieren.

  • Fotowiderstand-Version analog

    Ein Fotowiderstand (auch LDR genannt) hat eine gleichmäßig hohe Empfindlichkeit über das Lichtspektrum, wodurch auch mit LED-Taschenlampen große Reichweiten erzielbar sind. Nachteil der Fotowiderstand-Version ist, dass sie vom Einfallwinkel her nicht so eng bündelt. Manche RL-Bastler hatten auch mit Korrosion oder unterkriechender Nässe zu kämpfen falls der LDR nicht in ein Gehäuse eingebaut ist, was sich jedoch durch geeignete Maßnahmen verhindern läßt. Nachteilig ist jedoch, dass sie beim ersten Beleuchten nach längerer Dunkelheit etwas träge reagieren.

Für gut befunden wurden die Varianten 'LED-Only Analog' und 'Fotowiderstand-Version analog'. Die Fotowiderstand-Version ist schon recht alt, aber gibt nach wie vor höchst erstaunliche Ergebnisse bei wenigen Bauteilen. LED-Only Analog hat den Charme von minimalem Bauteileaufwand, man muß aber die verwendete LED auf Brauchbarkeit testen und das Programm daran anpassen.

 

 

 
Quellcodes und Schaltpläne

Hier unterschiedliche Quellcodes zu den oben genannten Vorgehensweisen. Die Codes sind überwiegend für den BASCOM-Compiler geschrieben, von dem es eine kostenlose Demoversion gibt, die für die kleinen Attiny ohne Einschränkungen arbeitet. Der für die C-Beispiele genutzte WinAVR steht kostenfrei unter der OSI (Approved Open Source) - Lizenz und ist kostenfrei hier zu beziehen. Zusammen mit dem von Atmel bereitgestellten AVR Studio, in welches er sich integiert, erhält man dann eine komplette Entwicklungsoberfläche bestehend aus Editor, Compiler und Debugger.

 

 

 

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