Lichtschranke

[Peter Müller]

Hat schon jemand eine funktionierende Lichtschranke im Einsatz? Das wäre das nächste Projekt, welches ich gerne angehen würde. Am liebsten zunächst als eigenständiges Objekt, also nicht in irgendeine Steuerung eingebettet.

[Felix]

Da rennst du bei mir offene Türen ein!
Ich will auch Lichtschranken als Module entwickeln, die sich für möglichst beliebige verschiedene Einsatzzwecke benutzen lassen.
Bisher bin ich aber über ein paar Hirngespinste noch nicht hinaus gekommen.
Als Grundlage für meine Ideen fand ich Christians Seite sehr gut.
Allerdings will ich das Licht noch irgendwie codieren um störunempfindlicher zu sein. Aber genaueres weiß ich noch nicht.

Felix

[Felix]

Ich habe mal für meine Vorstellungen etwas sehr nettes bei Elektor gefunden:
Klick Mich (Download des PDFs gegen geringes Entgeld von der HP möglich).
Ich habe mir den Schaltplan mal angeschaut und der dürfte ganz gut geeignet sein. Warum? Hier ein paar features:

• Gegen Fremdlicht genügend gesichert (Puls mit 36MHz)
• Mit Standartkomponenten aufzubauen
• Nicht zu aufwendig zu löten
• Keine Programmierung von Komponenten nötig
• Meldung bei Unterbrechung der Lichtschranke bleibt 1sec stehen, auch wenn direkt danach wieder Licht den Empfänger fällt (Bei Wagenübergängen und genügender Geschwindigkeit müsste die Rückmeldung weiterhin besetzt anzeigen)

Ich habe für den Empfänger des weiteren mal eine Platine gelayoutet und dabei auf Platzsparen gesetzt, damit man die evtl. auch professionell ätzen lassen kann. Die Platine als solches kostet rund 4,50€. Dieser Preis lässt sich bei größerer Bestellmenge aber noch deutlich drücken.
Dazu kommen noch Bauteile für Sender und Empfänger:

Sender:
IR LED: LD 274 0,24€
Vorwiderstand:1/4W 10 0,10€
------------------------------------------
Summe: 0,34€


Modulator (für 4 Sender geeignet):
NE 556: 0,23€
100n: 0,06€
NPO-2,5 1,0N: 0,10€
4x1/4W xxx 0,60€
Poti: PO4M-LIN 10K 1,70€
Treiber: BC517 0,06€
Elko: RAD 100/16 0,04€
------------------------------
Summe: 2,79€ (plus Kleinkram wie Stecker und Platine)


Empfänger (1x je Sender SMD-Bauform):
OPAMP: LM 393 D SMD: 0,15€
7x 1/4W xxx: 0,7€
100n: 0,06€
SMD ELKO 100/16 0,08€
1n4148: 0,02€
TSOP 1736: (bedrahtet bei Conrad): 1,55€
Platine: 4,50€
-------------------------------
Summe:7,06€

Für vier Rückmelder müsste man also incl. Zubehör wie Stecker und Kabel rund 35€ einplanen.
Das teuerste daran ist sicherlich die Platine und der IR Empfänger.
Durch dieses Zeug wird allerdings die Lichtschranke erst sicher.
Wäre blöd, wenn jemand nen Fotoblitz macht und aufeinmal fahren Züge los oder so. Oder man stelle sich vor, die Anlage ständ' direkt vor dem Fenster und die Sonne strahlt voll auf die Lichtschranke. Da müsste man erst warten bis die Sonne untergegangen ist um zu spielen.

Hm...

Felix

[Sebastian]

Moin,

also ich warne von IR in diesem Anwendungsbereichen. Warum? Auch modulierte IR Signale sind nicht gegen Fremdlicht sicher, wenn eine starke Lichtquelle in den Empfänger fällt (Deckenstrahler, Sonne) ist dieser blind. Darum steht in der Beschreibung auch "gegen Fremdlicht weitesgehend unempfindlich" und nicht "gegen Fremdlicht sicher".
Ich muss dazu noch sagen, das ich in diesem Bereich quasi gebrandmarkt bin, da ich in einem anderen Bereich meines Lebens (nichts mit TB) mit Datenübertragung per IR zu tun hatte (auch in diesem Frequenzbereich), und durch genau diese Problematik dort Schäden und Totalausfälle entstanden sind, die mit Geld nicht zu bezahlen sind.
Von daher meine Meinung: Wenns bei allen Lichtverhältnissen zuverlässig sein soll, ohne IR! Stellt euch vor, man hat in ner Turnhalle oder Messehalle Oberlichter wo die Sonne reinknallt....ohohoh.... (übrigens Gerrit hat sich auch damit schon rumgeärgert am Flughafen, genauso die gesamte DC Car Fraktion liegt wie ein Fisch auf dem Trockenen wenn Sonne scheint oder die falschen Birnen in den Lampen stecken, die hätten in Kassel 2 auf der Brücke kaum zuverlässig fahren können)

ES SEI DENN: Man schirmt die Lichtschranke hermetisch vom Umgebungslicht ab, also packt sie in einen Tunnel aus Rollmaterialpackungen oder sowas, der Klassiker "Kistentunnel" kennt jeder doch aus der Zeit mit dem Startoval auf dem Boden oder? Dann würd ich sagen OK so könnte mans machen.

Genauso könnte man auch herkömmliche Bewegungsmelder nehmen. Man müsste deren Sichtfeld nur extrem einschränken und evtl den Erfassungsbereich quasi in eine kleine Kiste packen (da wären wir wieder beim Tunnel)

[Felix]

Na gut. Ich würd den Lichtschranken auch keine 100% Sicherheit attestieren.
Bei jeder Luftkommunikation kann es zu gewollten oder ungewollten Störungen kommen. Bei Licht ist es nur auch dem Laien verständlich, dass es zu Problemen kommen kann.
Wenn man wüsste, wie leicht man Handyempfang stören kann, würde auch keiner mehr Handy benutzen...
Zudem wird bei Fremdlichtstörung der Zustand IMMER auf besetzt stehen. Das muss man bei Automatiken bedenken und entsprechende Vorkehrungen treffen, das dieser Umstand nix ausmacht.
Das soll jetzt kein Lanzenbruch für IR Strecken sein, aber die ist doch eine recht gute Möglichkeit unabhängig vom Versorgungsstrom eine Belegtmeldung zu bekommen.
Ansonsten würde mir nur noch eine mechanische Kontaktstelle einfallen, und das will ich noch weniger.

Felix

[Peter Müller]

Ich habe hier zuhause jetzt einen Lichtschranken-Bausatz von Conrad (191710). Allerdings traue ich mich nicht, den zusammen zu löten, die Lötpunkte haben so wenig Abstand voneinander. Ich muss mal schauen, wie ich das bewerkstellige. Von Vorteil finde ich, dass direkt ein Relais mit auf der Platine sitzt.

[Peter Müller]

Ich muss mal schauen, wie ich das bewerkstellige.

Hat mich einen Kasten Bier in der Elektronik-Werkstatt gekostet. ist wohl auch korrekt zusammengelötet, aber irgendwie nicht als Melder geeignet. Ich muss wohl noch ein bisschen herum experimentieren, bin aber zunächst enttäuscht!

Stromlos lässt das Relais den Strom durch. Wenn ich die Lichtschranke mit Strom versorge und einen kleinen Poti auf eine bestimmte Stellung drehe, reagiert die Lichtschranke und öffnet das Relais. Die kleine LED geht aus. So weit so gut. Wenn ich aber jetzt irgendetwas zwischen Sender und Empfänger stelle, schließt das Relais nicht wieder . Mache ich den Sender stromlos, schließt es. Manchmal ist es mir gelungen, durch bewegen des Senders um den Empfänger herum ein Öffnen und Schließen zu erreichen. Aber zum Erkennen eines Zuges reicht das niemals. Ich habe im Dunkeln und im Hellen getestet, den Sender hermetisch zugestellt, aber einen Zusammenhang zum Öffnen und Schließen gab es nicht unbedingt.



Und dabei möchte ich doch nur eine funktionierende Lichtschranke haben ... grrrr

[Sebastian]

Herzlich willkommen im Club der IR-Frickler. Ich persönlich habe davon die Nase dermaßen voll....

Der Aussage mit dem Kasten Bier ist zu entnehmen, das du es hast löten lassen? Wenn die Leute also korrekt gearbeitet haben, sollte es eigentlich klappen. Jaja sollte. Aber ganz ehrlich ich kenne nicht viele Schaltungen die gleich im ersten Versuch klappen, murphy halt. hast du mit der Einstellung am Poti noch etwas gespielt?

[Peter Müller]

Hast du mit der Einstellung am Poti noch etwas gespielt?

Der lässt sich um insgesamt 210° drehen. In einem kleinen Sektor von 20° bis 30° Breite schlägt das Relais an. Aber nicht immer, manchmal nur wenn ich von links nach rechts drehe, manchmal in beiden Richtungen. Ich habe eigentlich den ganzen Abend damit herum experimentiert.

Ich habe ein Netzteil dran mit 12V und 200mA, laut Beschreibung brauche ich 12-15V und 20+30mA, also eigentlich OK. Zuerst wollte ich den normal verlegten Gleichstrom nehmen, aber in der Beschreibung steht ausdrücklich, "Spielzeugeisenbahntrafos" sind nicht geeignet.

[claus]

Zum Relaisschaltzustand:
Das Relais hat einen Öffner und eine Schliesserkontakt. Evtl. must Du da die Anschlüsse tauschen.

Du kannst versuchen die Lichtschranke abzuschirmen und die Streuung einzuschränken in dem Du Sender und Empfänger in Gehäuse baust.
Eine Variante aus dem Hobbyrobotikbereich dafür sind Filmdosen. Also die von den Kleinbildfilmen, evtl. bei Fotogeschäften fragen ob die einem welche Aufheben am besten die Schwarzen. Transparente halt nachträglich abdunklen. Die Fotozelle auf die eine Seite und auf die andere ein Loch.
Also erst mal ein Loch in den Boden bohren und Sendediode bzw. Fototransistor durchstecken dann mit unterschiedlichen Pappbleden Probieren.
Je kleiner das Loch desto besser ist die Richtwirkung und Abschirmung, man muß aber auch besser ausrichten und einstellen.
Wenn man die Passenden Lochdurchmesser gefunden hat endsprechende Löcher in die Deckel bohren und dann die Dosen zumachen.
Evtl. reichen auch schon die Dosen ohne Deckel.

Zur Stromversorgung.
Modelbahntrafos werden vermutlich ausgeschlossen, weil bessere Gleichstromtrafos oft gepulst Arbeiten und sich da dann die Trafopulse negativ auf die Oszilator Schaltung der Lichtschranke auswirken können. Mit großzügigen Siebkondensatoren kann man dem aber endgegenwirken.