Signal : Handydisplay->Fotodiode->Transistor-Mo

[wolfgangI]

Hallo liebes RotoberNetz,
ich hab mich hier angemeldet in der Hoffnung, dass ihr mir helfen könnt.
eigentlich ist das problem sehr simpel(s. titel).
aber ich fang von vorne an.
Also es soll ein Roboter werden, bei dem das normale controllerboard durch ein Handy ersetzt werden soll. hört sich ja erstmal bescheuert an, ein Handy hat ja keine I/O-Ports etc.
und jetzt kommt meine Idee ins Spiel: Ich unterteil das Display in ein Schachbrettmuster und über jedes Feld kommt eine Fotodiode die dann z.B. die Motoren ansteuert. Das wär der Output.
Der Input erfolgt über LEDs die sich vor der Handykamera befinden. Die Bildauswertung funktioniert bereits.

Wie man vlt. sieht. Die Softwareseite macht mir keine Schwierigkeiten, aber ich bin nicht so der Elektronikexperte.

Vorhanden sind bereits:
-Fotodioden SFH 203 (http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/154002-da-01-ml-Photodiode_Pin_SFH203_de_en.pdf)
-Transistoren BC547B (http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/155012-da-01-en-BC547B.pdf)
-2 Getriebemotoren 12V, geschätzer Imax= 4A

ich hatte bereits eine Testschaltung zusammengesteckt, aber es hat vorne und hinten nichts funktioniert und ich hab mir gedacht bevor ich noch irgendwelche bauteile kaputt mach, frag ich lieber hier nach einem schaltplan.

hoffe ihr könnt mir helfen,
-Christian

[Besserwessi]

Im Prinzip könnte das schon gehen. Allerdings hat man nur relativ wenige und langsame IO Kanäle. Zur steuerung der LEDs und auswertung der Fotodioden würde es schon fast sinnvoll sein einen µC zu nehmen, und damit hat man die Technik schon fast ad Absurdum geführt. Vermutlich ist es da einfacher gleich einen kleinen µC zu nehmen, das ist auch nicht komplizierter als die Schaltung die man sonst für das Interfache bräuchte.

Sofern man das Handy gut programmaieren kann, wäre eher ein aufteilung sinnvoll: Der µC übernimmt die Hardwarenahe Steuerung (PWM für Motoren, Odometrie usw.) das Handy könnte dann für die KI und Bildauswertung sorgen.

[wolfgangI]

danke für deine antwort,
aber eigentlich geht es mir mehr um die machbarkeit mittels und auschließlich über ein handy.
Ich brauch auch kein PWM etc.
Mir reicht wirklich ein/aus von 2 motoren und ehrlich gesagt ich kann mir auch nicht vorstellen warum das so schwierig sein sollte. Meine Vorstellung war das ich dazu die Fotodiode in Sperrspannungbetreib, der resultierende Strom mit einem der Transistoren verstärke und dann dieses signal nochmal durch den Leistungstransitor und fertig.
Stell ich mir das zu einfach vor?

[nflatjor555]

Oft haben die Handys eine serielle Schnittstelle integriert in dem Plug zum PC. Hat dein Handy das? Oder nur eine USB-Schnittstelle?
Kannst du ggf. gleich einen Fototransistor nehmen anstatt die Fotodioden? Liefert mehr Strom, ist etwas Langsamer aber 5ns Stieg/Fallzeit wie bei der Fotodiode ist Overkill...
Du solltest auch checken ob die Daten vom "Schachbrett" sich uebersprechen, also ob eine leuchtende Raute nebenan die uebertragung einer dunklen Raute stoert.

[wolfgangI]

also selbst wenn es diese serielle Schnittstelle besitzt, so lässt sich diese nicht von einem Javaprogramm ansteuern.

Ok, ein paar Fototransistoren würde mein budget noch überleben, aber wenn ich die vorhnanden dioden nutzen könnte, wär natürlich besser.
das "Übersprechen" der Daten des Schachbretts konnte ich mangels einer solchen Schaltung natürlich noch nicht testen.
aber ich würde irgendwie aus schwarzem Karton sowas wie eine Abtrennung zwischen den Feldern basteln.

[wolfgangI]

Also das war eine Idee von mir.
Könnt ihr euch das anschauen, ob das funktionieren könnte.
Whr. muss ich noch einen Potentimeter vor die Diode setzen, um die Empfindlichkeit regeln zu können.
http://www.abload.de/thumb/schaltplans90e.png (http://www.abload.de/image.php?img=schaltplans90e.png)

[nflatjor555]

Karton zur Abtrennung sollte schon OK sein, aber sicherheitshalber testen. Willst du die Motoren nur AN/AUS ansteuern, nicht vor/zurueck?

Ich bin kein Fotodioden-Guru aber ich denke die liefern hoechstens Microampere wenn beleuchtet, hast du das getestet? Wenn nur wenige uA, und der BC547 nur etwa 100-300x den Strom verstaerkt, hast du kaum einen mA um deine Motoren die 4A (?) brauchen anzusteuern. Der BC547 kann max. 0.1A ab, da brauchst du was mehr zwischen BC547 und Motor...

Maxstrom kannst du abschaetzen wenn du den Widerstand des Motors misst, Imax=12V/Rmotor. Misst den zuerst, dann kannst du die Transistoren danach auswaehlen.

[nflatjor555]

Ich wuerde uebrigens den Motor zw. +12V und Kollektor der Transistor anschliessen, Emitter an Masse. So wie jetzt, je mehr Spannung der Motor bekommt, je weniger bekommt die Fotodiode und der Transistor. Du hast eine sog. "negative Rueckkopplung" geschaffen.

Einen Leistungstransistor und einen Operationsverstaerker zw. Fotodiode und Transistor und es sollte klappen. Auch eine Freilaufdiode (in Sperr-richtung) parallel zum Motor schuetzt den Transistor vom Kaputtgehen beim Ausschalten des Motors.

[Besserwessi]

Für nur 2-3 Kanäle könne es schon gehen mit den Fotodioden/Transistoren. Bei der Schaltung sollte noch ein Widerstand von der Basis zum Emitter, damit eine kleine Menge Licht ignoriert wird und der Transistor ganz sperren kann.
Für die Leistung wird noch ein weiterer Transistor (besser ein Darlington) oder MOSFET gebraucht. Wenn der Motor 4 A braucht, ist ein 10 A Transistor etwa richtig.

[nflatjor555]

Wenn ich selber die Schaltung realisieren sollte, wuerde ich folgendes machen:
- Motor ansteuern durch einen MOSFET, 5-10A (evt. NPN-Transistor)
- Freilaufdiode parallel zum Motor
- Einen Komparator mit Hysterese zum ansteuern vom MOSFET (schaltet direkt zwischen 0 und 1, keine halb leitende Transistoren)
- Am "+"-Eingang des Komparators eine Reihenschaltung vom Fototransistor zu VCC und Widerstand (etwa 10-100k, ausprobieren) zu GND
- Am "-"-Eingang des Komparators einen 10k-100k Poti um die Schaltschwelle einzustellen

Hoffe das war verstaendlich erklaert. Habe leider kein Eagle auf diesem Rechner... ;-)

[wolfgangI]

sorry,
aber damit bin ich jetzt echt ein bisschen überfordert.
mit dem operationsverstärker. auch das von nflatjor555, hab ich so nicht ganz verstanden.(ich hab das erste mal komparator mit hysterese gehört). auch einen operationsverstärker hab ich noch nie benutzt. Mein Wissen ist wirklich nur auf basis eines ganz kleinen experimentierkasten, und das war schon von vor ein paar jahren...

das mit der diode potentiometer und dem darlington hab ich hier probiert:
http://www.abload.de/thumb/schaltplan243xp.png (http://www.abload.de/image.php?img=schaltplan243xp.png)
wie und wo muss ich den operationsverstärker einbauen?
würde der rest so funktionieren? Wie groß muss ich den potentiometer dimensionieren?

[Besserwessi]

Ganz so klapt das noch nicht. Der Darlington Transistor sollte mit dem Emitter nach GND. Die Basis des Darlington kommt an den kleinen Transistor, entweder an Emitter oder Kollektor, jenachdem, ob man es invertierend haben will, oder nicht. Bei der invertierenden schaltung noch ein Widerstand von der basis des darlington nach V+, sonst ein Widerstand vom Emitter nach GND und einer vor die Basis des Darlington.

Für das Poti (oder später einen Festwiderstand) wäre ein Wert von etwa 1 MOhm richtig), das entspräche dann etwa 0,6 µA Fotostrom.

Wenn man das mit einem Komperator/OP aufbauen will, ersetzt der in etwa den ersten Transistor.

[nflatjor555]

Hi WolfgangI,

Rechenbeispiel-fototransistor (T1):
Conrad BPW40 (184055 - 62)
- Gehen wir von eine Lichtstaerke von etwa 200cd/m^2 am Handy-Display.
- Auf der Seite http://www.unitconversion.org/luminance/candelas-per-square-meter-to-watts-per-square-centimeter-per-steradian-at-555-nm-conversion.html
rechnen wir 200cd/m^2 in etwa 0.03mW/cm^2 (das ist nicht genau aber eine Annaeherung, Wellenlaenge usw. spielt ein).
- Laut Datenblatt von Conrad (Figur 4) fuehrt 0.03mW/cm^2 zu einen Kollektorstrom von etwa 0.3mA
- Dann muessen wir fuer Wellenlaenge kompensieren, die Fototransistoren sind am sensitivsten im IR-Bereich, aus Figur 8 schaetzen wir ab dass wir etwa 20% von der Sensitivitaet uebrig haben. 0.3mA*20% = 0.06mA.
- Mit RP1 = 10K bekommen wir dann ein Spannungsabfall von 0.06mA*10k=0.6V bei Beleuchtung. Mit 100k max. 6V --> Poti RP1=100k waere geeignet, dann ausprobieren/ausmessen mit Multimeter wie gut es funktioniert.
- RP2 wuerde ich auch 100K nehmen

Berechnung beim Transistor:
- R2: Der Komparator kann dem Ausgang nur zu Masse ziehen (kurzschliessen), man braucht R2 um ein Anscluss an +12V zu haben.
- R2: rechnen wir mit TIP142. Das Datenblatt ist sparsam aber die benutzen oft IB (Strom ins Basis rein) von 40mA. Nehmen wir als Spannungsfall Basis-Emitter am TIP142 3V ("VBE(on)" im Datenblatt).
- Dann haben wir fuer R2: IR2=40mA, VR2= (12V-3V)=9V. R=U/I=9V/40mA=225R -> 220 Ohm.
- Verlustleistung in R2 wenn der Komparator einen "0" ausgibt: IR2=12V/220Ohm=55mA, PR2=12V*55mA=0.65W (!). Hierfuer besser dann 2x470 Ohm in Parallel als 1x220R
- Alternativ kann man nach dem Komparator einen BC547 als Stromverstaerker nehmen. Den Basis vom TIP142 kommt dann zum Emitter von BC547, zw. Kollektor an BC547 und +12V die 2x470R Widerstaende, und R2 kann etwa 2kOhm sein. Basis von BC547 da hin wo basis von TIP142 jetzt ist.
- Anstatt TIP142 koenntest du z.B. den MOSFET IRL2703 (Conrad 162766-62, 0.65EUR, 24A, 30V, ON-Widerstand 0.04 Ohm)
- Beim MOSFET schliesst du den Gate direkt am Ausgang vom Komparator (kein Widerstand noetig), Source an Masse und Drain an "-" am Motor ("+" am Motor zu deinen +12V)
- Vorteil vom MOSFET: du kannst einen viel groesseren R2 nehmen (z.B. 2kOhm), musst nicht an BC547 als extraverstaerker denken, kannst einen billigeren Komparator benutzen und die Verlustleistung im Transistor ist wie folgt:
- Beim TIP142 etwa Uce=2V (ueber Transistor), bei Imotor=4A hast du dann eine Verlustspannung von etwa P=U*I=2V*4A=8W (und der Motor bekommt nur 10V statt 12V)
- Beim IRL2703 ist Uds=Rds(on)*Imotor=0.04 Omh * 4A = 0.16V, Verlustleistung 0.16V*4A=0.64W und der Motor bekommt 11.84V

Komparator:
- Wenn IRL2703 z.B. den LM2901 von Conrad (DIP14)
- Wenn TIP142 ohne BC547 musst du LM311 (Conrad 155582-62) benutzen, weil der ca. 50mA liefern kann (die anderen worst-case nur 6mA)
- Wenn TIP142 mit BC547 kannst du auch LM2901 (Conrad 155572-62) benutzen
- Fuer R1 wuerde ich schaetzen ein 1MegOhm Poti (oder gar nichts), R1 ist eher noetig wenn es einen gleitenden uebergang zw. dunkel und hell am Handydisplay waere, aber du gehst ja direkt vom Schwarz auf Weiss

Ich wuerde zuerst T1 und RP1 aufbauen, dann ausprobieren und messen wie viel Spannung dazwischen anliegt beim Schwarz und Weiss am Display. RP2 dann so einstellen dass die Spannung etwa in die Mitte zw. das fuer Schwarz und Weiss liegt.

C1: ein etwa 0.1uF (100nF) keramikkondensator nahe die Versorgungsspannung von dem OP1 (Komparator). Dieser daempft Stoerungen vom OP1
C2: Pufferelko, mind. 100uF (gerne 2200uF oder so), in der Nahe vom Motor+T2. Dieser daempft Stoerungen vom Motor. Gerne mit 0.1uF in parallel um HF-stoerungen zu daempfen.

Hoffe das war nicht zu viel Info auf einmal, ich weiss das ist a nicht so einfach wenn man nicht so viel Erfahrung mit Elektronik hat aber ich glaube der vorgestellte Schaltplan sollte funktionieren.

Muss duchaus sagen dass das eine interessante Herausforderung ist!

[wolfgangI]

ok, wow, das war erstmal viel information.
ich glaub das muss ich mir noch ein paar mal durchlesen bis ichs verstanden habe.
aber schonmal danke, ich melde mich frühstens morgen abend nochmal, mal schauen obs bis dahin "Klack" gemacht hat.
aber vielen dank schonmal.

[nflatjor555]

Wegen Empfaenger mit Photodioden, unter diesem Link gibt's ein Paar Schaltungsbeispiele:
http://www.ece.umd.edu/class/enee417.F2007/photocurrent.doc

[wolfgangI]

Ok,
so hat jetzt ein bisschen gedauert,(stressige Woche).
ok, falls ich das jetzt richtig verstanden habe, bestelle ich jetzt:
2 mal BPW40
einige Potentiometer 100k
2 mal Komparator lm311

für die Komparatoren da sollte ich doch bestimmt Fassungen zum leichteren Löten nehmen, oder? Wie finde ich raus, welche ich nehmen muss?
habs nochmal nachgezeichnet, ums besser zu verstehen:
http://www.abload.de/thumb/neuauflageyc02.png (http://www.abload.de/image.php?img=neuauflageyc02.png)

Noch 2 andere Dinge:
1. Die Stromversorgung kommt von einem Akku,(sehr schwankend), also sollte ich die spannung stabilisieren, wenn ich bei conrad nach spannungsreglern schaue, finde ich maximal 7.5A, was rel. knapp bemessen wäre.

2. ich hab hier noch 10 handelsübliche Baby(C) NiMH Zellen rumliegen, auch von conrad, wieviel strom kann ich denen zumuten, ohne sie zu zerstören? (ich hatte kurzzeitig das "nicht kurzschließen" ignoriert und den maximalstrom gemesen: 6.7A)

-Christian

[Besserwessi]

Der LM311 ist normalerweise im 8 Poligen DIP gehäuse (gibts wohl auch als SMD). Das sind die normalen 8 Poligen Sockel.

Für eigenbau Schaltungen sollte man eigentlich immer Sockel nehmen, wenns geht. Schon der Ärger der es macht ein defektes IC Auszulöten ist den Sockel wert.

Alternativ zu 2 mal LM311 Würde ich vorschlagen eine OP - LM358 zu nehmen. Auf Geschwindigkeit kommt es ja nicht an, und dann geht auch ein OP statt des Komperators. Da brauchts dann nur ein IC und viel weniger Strom. Die beiden Widerstände am Ausgang des Komperators können dann auch Wegfallen. Dafür besser einer vor die Basis des Transistors.

Eine Spannungsregelung wird man kaum brauchen. Den Motoren sollte es Egal sein, und auch der Komperator /OP ist nicht so empfindlich. laso höchstens für die OPs / Komperatoren, und da kann schon ein 7805 reichen, theoretisch sogar die L Version.


Wenn die Akkus im Kurzschluß fall nur gut 6 A liefern, würde ich dennen höchstens etwa 2-3 A zumuten.

[wolfgangI]

danke,
also ich brauch einfach deswegen 2, weil ich die schaltung komplett doppelt bauen möchte, für 2 steuer kanäle.
Natürlich könnte man die miteinander kombinieren, aber ich wills wirklich so einfach wie möglich.

stimmt, den komparator kann man ja getrennt versorgen, der braucht ja sowieso 5V.

ok, dann besorg ich die teile?

[nflatjor555]

Der LM358 kann maximal 20mA liefern, der TIP142 bekommt dann u.U. nicht genug Basisstrom um voll einzuschalten. Folge: hoehere Spannungsabfall am TIP142 (mehr Verluste in TIP142, der wird waermer) und weniger Spannung an den Motoren.
Daher habe ich geziehlt den LM311 vorgeschlagen da der viel Strom liefern kann.

Alternativ kann man ein BC547 zwischen LM358 und TIP142 schalten, oder eben den genannten MOSFET (IRL...) statt TIP142.

Spannungsregler 7805 ist schon OK (macht die Lichterkennung stabiler), da muss man aber Widerstaende RB1 und RB2 neu berechnen.
RP2 sollte 100k statt 10M sein.

Die Akkuspannung fuer die Motoren zu regeln ist wenig sinnvoll, wenn die Akkus leerer werden geht halt das Motordrehzahl runter.
Hast du mal den Widerstand des Motors gemessen, um den Maximalstrom berechnen zu koennen?
Wegen Kurzschlussstrom: hast du den Akku mit dem Multimeter kurzgeschlossen? Das Multimeter misst Strom indem es den Spannungsabfall ueber einen internen Widerstand misst. Wenn dieser Innenwiderstand (relativ) gross ist, wuerde der Kurzschlussstrom eher durchs Multimeter als durch den Akku begrenzt.
1.2V/6.7A=0.18 Ohm Innenwiderstand (Akku+Multimeter).
Am liebsten findest du den Typ des Akkus heraus und guckst im Datenblatt nach wieviel Strom der liefern kann.

Mein Vorschlag zur Bestellung: LM358 und MOSFET. Potis, BPW40, Sockel usw. so wie du es vorgeschlagen hast.

[Besserwessi]

Der TIP142 ist ein Drlington mit typischer Verstärkung von 1000. Da sollten 20 mA an der Basis ausreichen. Für weniger Verlust wäre trotzdem ein MOSFET besser. Der OP sollte dann aber mehr als 5 V kriegen. Eine Stabile Spannung braucht man eigentlich nur für den Poti P2. Da reicht dann auch ein TL431 oder 78L05.

[wolfgangI]

Ok,
wollte eigentlich diese woche die teile zusammenlöten, und hab dann gemerkt, dass ich einige dinge noch nicht beachtet hatte, wenn ich den komparator durch den ic ersetze.

Das wäre jetzt dann der letzte Entwurf hoffentlich.
In deinem früheren Post hast du(nflatjor555) etwas von einem widerstand vor dem gate des mosfets geschrieben? Brauche ich den, bei einer Betriebsspannung von 5V.
denn laut datenblatt:
max. Gate-Source-Voltage: +/- 16V.
Sieht jetzt so aus?
http://www.abload.de/thumb/optohandy35rat.png (http://www.abload.de/image.php?img=optohandy35rat.png)

und ich kämpf immernoch mit einigen kleinen verständnisproblemen.
und komm langsam mit meinem zusammengeflickten google-wissen nicht mehr weiter, weil es mir scheint dass mir zuviel an der basis fehlt.

Genauergesagt geht es um dein teil rechts vom IC. Ich habs soweit verstanden, als dass der opAmp die Differenz der beiden Spannungen verstärkt und ihn dann als Output wieder ausgibt.(Also wenn Input1>Input2> Output=+5V).(in dem fall, wenn die differenz großgenug ist.).
Aber die Art wie die Spannungen erzeugt werden ist mir noch immer schleierhaft z.B. das Zusammenspiel des Fototransistors mit dem Widerstand und warum man zum Beispiel bei RP2 den 3.Pin noch mit GND verbindet.

ich würde sehr gerne diese Dinge verstehen, und nicht einfach nur nachbauen, sollte ich mir ein buch kaufen?


Ist vlt. eine etwas persönliche Frage(kannst du auch gerne ignorieren), aber hast du auch beruflich mit elektronik zu tun, oder ist das auch hobbymäßig zu verstehen?

[Besserwessi]

Der Widerstand vor dem gate ist dafür, damit der OP die relativ große Kapazität am gate nicht so spürt. OPs neigen zum Schwingen bei kapazitiver Last. Das wird allerdings bei dieser Schaltung weniger der Fall sein, weil keine Rückkopplung benutzt wird.

Ohne Rückkopplung arbeitet der OP als Komperator: Wenn die Spannung am + Eingang größer ist, wird eine Positive Spannung ausgegeben, sonst was Negatoves bzw. 0 , jenachdem was der OP als Versorgung hat.

Der Poti RP2 ist als Spannungsteiler geschaltet. Der Schleifer teilt den Widerstand in 2 Teile, und die wirken als Spannungsteiler. Die Spannung ist so linear vom Drehwinkel des Potis ab.

Bei Fototransistor ist das so: der Strom durch den Fototransistor ist etwa Porportional zur Helligkeit. Der Strom erzeugt am Widerstand eine Spannung, die dann auch etwa proportional zur Helligkeit ist.

2 Poties sind auch nicht unbedingt nötig. Man könnte RP1 auch durch einen etwa passenden Festwiderstand ersetzen.

[wolfgangI]

ok, ich glaub das hab ich jetzt verstanden.
Was ein Spannungsteiler ist, das wusste ich schon vorher, aber das ich da 2 davon vor meinen augen hab, dass hab ich dann doch nicht erkannt*facepalm* :-)

so, dann schau ich dass ich morgen die schaltung jetzt endlich aufbau.

vielen dank,

[wolfgangI]

Ok, so aufgebaut und "stolz wie Oskar" :-)
sieht ungefähr so aus:
http://www.abload.de/thumb/ersteschaltungbqj0.jpg (http://www.abload.de/image.php?img=ersteschaltungbqj0.jpg)
auch wenns sehr impro aussieht, funktionieren tuts, allerdings ist bei einer 5V versorgungspannung, der output des ICs nur bei 3V.
Sollte aber kein Problem darstellen, wenn ich jetzt den IRL 2703 noch bestell und damit verbinde, oder?

[Besserwessi]

Das mit den nur 3 V am Ausgang könnte für FETs ein Problem werden. Etwas besser wird es, wenn man vom Ausgang einen Widerstand von z.B. 10 K gegen die 5 V schaltet. Sonst könnte man bei 5 V einen anderen OP (z.B. TS912) nehmen, der die vollen 5 V rausgibt. Die OPs sind fast alle Pinkompatibel, geht also einfach auszutauschen.

[wolfgangI]

ok, danke,
mach ich dann, sobald die irl2703 da sind.

[nflatjor555]

Hi Wolfgang1,

erstmals: Schaltplan sieht gut aus! Freilaufdiode D1 (1N4007) kann nur 1A auf dauer, ist etwas wenig wenn du den Motorstrom auf 4A schaetzt. Vorsichtshalber etwas groesseres nehmen, am liebsten den Motor schon ausmessen!

Widerstand vor Gate:
Haettest du den TIP142 (Bipolar, Stromgesteuert) genommen muesstest du einen Widerstand (R1) vor Basis haben, sonst wuerde sehr viel Strom fliessen (Quasi Kurzschluss). Beim FET ist kein Widerstand noetig (Spannungsgesteuert, da fliesst kein Strom durch das Gate im "statischen" Zustand). R1=0R passt da schon.

Besserwessi hat das mit dem Fototransistor recht gut erklaert finde ich.
Beim RP1 ist eigentlich nur Pin2 wichtig, Pin3 ist mit Pin2 zusammengekoppelt weil man das oft so macht und dann sind halt alle 3 pins angeschlossen (sieht mehr sauber aus und Schaltplan-SW meldet keine Design-Fehler typ "Pin nicht angeschlossen".

Bei RP2 ist es so dass wir ja eine definierte Spannung abgreifen wollen am Pin2, die dann mit dem Spannungsteiler BPW40/RP1 verglichen wird. Erst wenn Pin1 zu +5V und Pin3 zu GND angeschlossen sind, funktioniert der Spannungsteiler wirklich und wir koennen am Pin2 eine definierte Spannung abgreifen. Der Strom muss ja immer von + zu GND fliessen koennen, waere Pin3 nicht an GND angeschlossen, waere der Weg zu GND recht undefiniert.
Was waere wenn RP2 Pin3 nicht angeschlossen waere? Der Strom muesste von +5V ueber RP2 Pin1-2 fliessen, und dann wohin? Der muesste in den OPAMP (LM358) rein (Pin2) und entweder zu GND im OPAMP oder raus aus Pin3 und ueber RP1 zu GND.
Man hat dann einen Spannungsteiler aus RP2 (Pins 1-2) und irgendeinen undefinierten Widerstand im LM358 und RP1, am RP2 Pin2 liegt daher eine undefinierte Spannung an. Du wuerdest dann also versuchen deine Helligkeitsmessung (BPW40+RP1) mit irgendeinen undefinierten Schwellenwert zu vergleichen...

Die Komponenten und Funktionen zu verstehen ist ganz klar der beste Weg um daraus was erschaffen zu koennen und Loesungen von Problemstellungen finden zu koennen. Buecher sind fuer Verstaendnis gut, ich habe keine konkrete Empfehlungen hier aber vielleicht jemanden anderen im Forum?

Ich habe die Basics der Elektronik durch meine Ausbildung (etwa vergleichbar mit 3-jaehriger Elektronik-/Computer-techniker) und das tiefere im Studium (Automatisierungstechnik, Mechatronik) gelernt. Die "Feinheiten" habe ich dann waehrend meiner Arbeit als Entwicklungsingenieur HW/SW (2.5 Jahre in Sued-Deutschland) gelernt. Ich sehe die Elektronik aber auch als meine Hobby :-)

Aha, habe jetzt die letzten Beitraegen noch gesehen!
Der IRL2703 wird mit 3V am Gate etwa 2.5A schalten koennen, ist etwas niedrig. Besser einen sog. "Rail-to-rail" OPAMP nehmen oder einfach dem LM358 mit 12V direkt betreiben statt mit 5V, oder mit 8V oder 9V (7809). Oder LM317, der ist einstellbar...

[wolfgangI]

ich probiers erstmal mit dem irl2703;
ist ein bisschen doof, jedesmal wenn man nur ne kleinigkeit braucht 4€ versandkosten zu zahlen. im "örtlichen"(20km) Elektronikladen wird schwierig überhaput irgendwas zu bekommen.

So den Motor ausgemessen: 2.5 Ohm.
das würde heißen,(mal angenommen das Ohmsche Gesetz gilt für E-Motoren)
12V / (2.5 V/A) = 4.8A, richtig?

das einfachste: zur stromversorgung verwende ich einfach ne 9V blockbatterie, die ist von der spannung rel. stabil und billig und ich brauch sie nicht extra zu bestellen.

[nflatjor555]

Hi Wolfgang1,

das mit den Versandkosten ist echt einen Abtörner, ist wahr... Ist der "Elektronikladen" bei dir eher einen Mediamarkt oder eher einen Conrad? Mediamarkt ist ja leider fuer Bauteile eher nicht so der Laden...

Motor-Ausmessung ist richtig. Beim nicht rotierenden Motor gibt es dann einen "Anlaufstrom" von etwa 4.8A. Wenn sich der Motor erstmals dreht, funktioniert der teilweise als Generator und stellt einen sog. "Gegen-EMK" auf (eine Spannung). Diese koennte im Leerlauf etwa 9.5V betragen. Der Strom durch deinen Motor wird dann z.B. (12V-9.5V)/2.5 Ohm = 2.5V/2.5 Ohm = 1A.
Je schneller sich der Motor dreht, je mehr Gegen-EMK und je weniger Strom fliesst. Wird der Motor aber abgebremst dreht er sich langsamer->weniger Gegen-EMK->mehr Strom.

Nachteil von Blockbatterien ist die geringe Kapazitaet, ich glaube so um die 160mAh. Also bei 1A etwa 0.16h oder 10 Minuten. Aber als direkte Versorgung fuer nur den OPAMP (nicht Motor) geht das gut... Aber wenn du damit den Motor antreiben willst wird's dir trotzdem ein bisschen was kosten...

[nflatjor555]

Uebrigens: bei den Stroemen solltest du eine Freilaufdiode nehmen die mindestens 5A kann!
Dafuer kannst du zur Not die interne "Body Diode" in einem zweiten IRL2703 nehmen (falls du mehrere besorgt hast).
Einfach G+S verbinden (=immer "AUS"), S an "-" des Motors und "D" an "+" des Motors.
Dann hast du den MOSFET auf die interne Diode reduziert, die kann 24A Dauerstrom bei ausreichende Kuehlung...

[wolfgangI]

Hm,
also ich weiss nicht obs ne rolle spielt. also an dem motor befindet sich ein schneckenwellengetriebe d.h. großartig viel freilauf dürfte das teil nicht haben.
Oder spielt das keine Rolle?

der elektronik-shop in der "nähe" ist ein omega-elektronik, also nicht sowas wie ne conrad-filiale(die elektronik-komponenten abteilung besteht im großen aus einem schrank mit vielen kästchen.

[Besserwessi]

Die Freilaufdioden sind da wegen der Induktivität. Die Freilaufdiode muß also im wesenlichen die in der Induktivität des Motors gespeicherte Energie aufnehmen. Die Energie die in der Mechanischen Trägheit gespeichert ist, fleißt nicht über die Freilaufdiode. Die Generatorspannung hat gerade das andere Vorzeichen.

Wenn man den Motor nur selten schaltet, so wie hier, kann die Freilaufdiode auch etwas kleiner sein. Theoretisch reicht es wenn die 5 A als Pulsstrom erlaubt sind. Das dürfte bei den meisten 1 A-Dioden der Fall sein.

[nflatjor555]

1N4007 hat einen "repetitive peak forward current" von 10A, "non-repetitive peak forward current" (60Hz half-sinewave, also etwa 8ms) Laut Philips Datenblatt. Die Dauer/Haueufigkeit von den 10A sind nicht spezifisiert. Das heisst es koennte gehen aber ich wuerde nicht unbedingt PWM-Ansteuerung des Motors machen. Aber klar, wegen der Photodiode-geschichte wird PWM eh nicht gehen.

[wolfgangI]

mal schauen,
da ich sowas wie "pseudo-pwm" est für später geplant hatte ,stell ich das mal zurück bis die nächste bestellung ansteht.

nur mal ne frage, wenn mir die diode durchbrennt, wird die dann ganz leitendend? schließt dann praktisch kurz? oder macht die ganz zu? also sie schützt nicht mehr?

[Besserwessi]

Die 1N400x werden in aller Regel leitend, wenn die Durchbrennen. Für die 1N4007 ist das sogar im datenblatt angegeben.

[wolfgangI]

So, hab heute(Es sind ja Ferien:-) ) etwas weiter gebaut.
Das Fahrwerk steht soweit, was ich gerne noch einbauen möchte, ist ein art drehturm, auf dem die handykamera befestigt ist.
dabei muss ich jetzt aber einen motor mit beiden polungen ansteuern können.
Ich hab mir hier was überlegt, weiss aber nicht ob das so in ordnung ist.

http://www.abload.de/thumb/polwechsler0tto.png (http://www.abload.de/image.php?img=polwechsler0tto.png)

Die 2 Steckkontakte sind die Ausgangpins des 2fach-Komparators.

Vielen Dank schonmal,

[Besserwessi]

Das geht so nur, wenn der Komperator mehr Spannung (ca. 5 V) als die Betterie liefert. Mehr als etwa 20 V sollten es aber auch nicht sein.

[Besserwessi]

Das geht so nur, wenn der Komperator mehr Spannung (ca. 5 V) als die Betterie liefert. Mehr als etwa 20 V sollten es aber auch nicht sein.

[wolfgangI]

Ok, also eigentlich wollte ich den Motor mit 12V benutzen und die ca. 5V vom Komparator zum Schalten:-(

dann mach ichs jetzt umgekehrt, die 5V für den Motor...

[Besserwessi]

Je nach größe des Motors gibt es dafür extra Motorteiber ICs, z.B. L293 usw..

[wolfgangI]

mal schauen, wollte es jetzt eigentlich mit den mosfets bauen, da ich die noch dahab und nicht extra bestellen möchte, und die 5V für den motor(von dem ich sowieso nicht weiss, mit welcher spannung er überhaupt betrieben werden darf) reichen auch.

ich bin morgen in der stadt, und schau dort noch beim schrottigen-Elektro-Händler rein, vlt. haben die sowas.