Helligkeitssensor Schaltung gesucht mit Auswertung in Bascom

Der von mir verlinkte gibt aktuell einen Wert von 2 bei ganz dunkler LED-Effektbeleuchtung aus. (10 Bit) Er sitzt hinter einer Rauchglastür auf dem finsteren Balkon. Empfindlichkeit ist also da. Zumindest bei vollen 5 Volt. Möglich, dass er ab einer bestimmten Helligkeit nur noch die 1023 ausgibt. Da müsste ich mal tagsüber für gucken. Nur, ob ich da dran denke?

Schließlich soll er ja hier nur die Dunkelheit für die Beleuchtung erkennen. Der aktuelle Wert wird mir im Webfrontend angezeigt und so brauchte ich nur den Schwellwert im Programm ändern und neu flashen.

Die Genauigkeit bekommst Du wohl nur mit einer Umrechnungstabelle hin. Denn die Realität bietet mehr Abstufungen als 10 Bit ermöglichen.

Anhang 29384

Es gibt da auch fertige Sensoren (z.b. I²C > TSL45315).

3....220000Lux
z.b. http://www.watterott.com/de/TSL45315-Breakout

Photodioden sind schon die genauere Wahl. Vor allem gibt es da welche (BPW21) gleich mit Filter, der die Empfindlichkeit relativ gut an das Auge anpasst. Sonst hat man beim LDR eine geringe Empfindlich bei rot und viel bei Grün. Dagegen hat eine Fotodiode ohne Filter eine hohe Empfindlichkeit bei rot und auch im nahen IR, aber eine geringere bei grün.

Das generelle Problem ist aber, das die Helligkeit über einen großen Bereich variieren kann, von etwa 1 Lx (Kerzenlicht) bis 100000 Lx in der Sonne. Das kann man mit dem 10 Bit ADC im AVR nicht vernünftig mit linearer Skalierung erfassen. Von daher ist das oben genannt IC schon nicht schlecht . Linear geht es für einen kleineren Bereich, etwa 50-1000 Lx

Der Strom einer Photodiode ist meist so klein, dass man ein Verstärkung braucht. Normal nimmt man einen Operationsverstärker als Transimpedanzverstärker.

Zitat:

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Zitat von Besserwessi

Das generelle Problem ist aber, das die Helligkeit über einen großen Bereich variieren kann, von etwa 1 Lx (Kerzenlicht) bis 100000 Lx in der Sonne. Das kann man mit dem 10 Bit ADC im AVR nicht vernünftig mit linearer Skalierung erfassen. Von daher ist das oben genannt IC schon nicht schlecht . Linear geht es für einen kleineren Bereich, etwa 50-1000 Lx

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Und genau da punktet ein LDR: er hat eine logarithmische Kennlinie. Und wenn man einen passenden Vorwiderstand wählt, braucht man auch keinen Verstärker. Einfacher und billiger gehts wirklich nicht.

MfG Klebwax

Hallo demmy,

LED's als Sensor.

probier es doch mal. Wirst doch die Bauelemente in deiner Bastelkiste haben. Ist doch auch schell mal zusammen gelötet. Erst mal reicht eine rote LED und 1n für Test..
Mit BASIC auch einfach zu testen. Ich mache es in zeherschritten.
Beispiel:
If Licht < 30 Then „ist es dungel“
If Licht >30 And Licht < 40 Then „bischen Licht“ usw.
Musst natürlich die einzelnen Schritte selber ermitteln(nicht linear)

Anhang 29385
Ist primitiv aber für meine Anwendung völlig ausreichend.
Idee war, wenn LED Spannung benötigt um zu leuchten, warum nicht umgedreht. Licht erzeugt Spannung.
Da ADC – Eingänge sehr Hochohmig sind, ist keine weitere Beschaltung nötig
Fotodiode.
Solltest beachten Sonnenlicht , Glühbirne oder was auch immer, haben ein anderes Spektrum. Somit benötigst du auch eine passende Fotodiode für deine Anwendung.
Wenn nicht zufrieden, hattest ja keine Kosten gehabt. Dann nimm ein fertiges Modul, wie vorgeschlagen wurde, ist die beste Variante.

Mit freundlichen Grüßen
fredred

So wirklich logarithmish ist die Kennlinie des LDR nicht: das hat man eher 1/R = 1/R0 + Const. / Helligkeit. Wenn man also eine konstante Spannung anlegt, hat man einen etwa zur Helligkeit proprotionalen Strom und einen gewissen Dunkelstrom dazu, fast so wie bei der Photodiode. Durch die Schaltung als Spannungsteiler bekommt man eine nichtlineare Kennlinie, so dass der Messbereich etwas größer wird - für den vollen Helligkeitsbereich reicht es trotzdem nicht aus, aber wenigstens ist die Erweiterung des Bereichs per Umschaltung mit 1 Widerstand und 1 IO Port sehr einfach.

Eine recht gut logarithmische Kennline bekommt man mit der Spannung an der Photodiode. Da muss man dann aber um etwa den Faktor 4 verstärken um auf 2,5 V zu kommen.

Eine LED wirkt auch nur einfach als eine Photdiode mit eher exotischem Material und damit anderer Empfindlichkeit, erst ab einer Schwelle die der Farbe entspricht.

Bei der Photodiode als Sensor bleibt noch die Möglichkeit den Strom über das Laden einen Kondensators auszuwerten - also etwa dass man die Zeit misst bis der Kondensator eine Spannung erreicht hat oder indem man nach eine Ladezeit die Spannung misst und so über die Zeit die Empfindlichkeit einstellen kann.

Hallo Besserwessi,

Zitat:

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Eine LED wirkt auch nur einfach als eine Photdiode mit eher exotischem Material und damit anderer Empfindlichkeit, erst ab einer Schwelle die der Farbe entspricht.

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Dein Hinweis ist völlig korrekt. Aber die Antwort fehlt. Möchte er unbedingt die Helligkeit in 100 lx Schritten auswerten oder nur etwas für „Hausgebrauch“ realisieren.

Gruß
fredred

Zitat:

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Zitat von demmy

also ich möchte die Umgebungshelligkeit mit einem Lichtsensor bestimmen. Mhh ich würde schon gerne auf eine Genauigkeit < 5% kommen.

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Zitat:

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Zitat von Besserwessi

So wirklich logarithmish ist die Kennlinie des LDR nicht: das hat man eher 1/R = 1/R0 + Const. / Helligkeit. Wenn man also eine konstante Spannung anlegt, hat man einen etwa zur Helligkeit proprotionalen Strom und einen gewissen Dunkelstrom dazu, fast so wie bei der Photodiode. Durch die Schaltung als Spannungsteiler bekommt man eine nichtlineare Kennlinie, so dass der Messbereich etwas größer wird - für den vollen Helligkeitsbereich reicht es trotzdem nicht aus, aber wenigstens ist die Erweiterung des Bereichs per Umschaltung mit 1 Widerstand und 1 IO Port sehr einfach.

Eine recht gut logarithmische Kennline bekommt man mit der Spannung an der Photodiode. Da muss man dann aber um etwa den Faktor 4 verstärken um auf 2,5 V zu kommen.

Eine LED wirkt auch nur einfach als eine Photdiode mit eher exotischem Material und damit anderer Empfindlichkeit, erst ab einer Schwelle die der Farbe entspricht.

Bei der Photodiode als Sensor bleibt noch die Möglichkeit den Strom über das Laden einen Kondensators auszuwerten - also etwa dass man die Zeit misst bis der Kondensator eine Spannung erreicht hat oder indem man nach eine Ladezeit die Spannung misst und so über die Zeit die Empfindlichkeit einstellen kann.

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Irgendwie kommt mir da der Begriff overengineerd in den Sinn.

MfG Klebwax

Guten morgen zusammen,

also zunächst einmal. es soll / muss keine hochpräzise Messung werden. Nur so genau wie es ohne großen Aufwand möglich ist.

Zu meinem Aufbau, leider ist der Platz auf meiner Platine extrem beengt, deswegen suche ich eine ganz simple Schaltung, mit möglichst wenig Teilen. Ich habe keine Problem damit, den Lichtsensor Softwareseitig abzugleichen, mit einem Offset z.B. , dafür wär aber ein möglichst linearer Verlauf von Vorteil. Wäre da nicht ein LDR die optimalere Wahl?

Leider habe ich keine I2C Pins mehr frei, deswegen muss ich wohl auf eine Analoge Lösung ausweichen.

Hallo!

Zitat:

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Zitat von demmy

Zu meinem Aufbau, leider ist der Platz auf meiner Platine extrem beengt, deswegen suche ich eine ganz simple Schaltung, mit möglichst wenig Teilen. Ich habe keine Problem damit, den Lichtsensor Softwareseitig abzugleichen, mit einem Offset z.B. , dafür wär aber ein möglichst linearer Verlauf von Vorteil. Wäre da nicht ein LDR die optimalere Wahl?

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Natürlich ist ein LDR + Widerstand dafür optimal, weil es bei µC per "look-up table" beliebig linealisiert und für Umgebungslicht korriegiert werden kann.