Lichtschranken Zähler

[pillemaster]

Hallo ihr Lieben,
Ich habe ein Projekt vor was aber über meine Kenntnisse hinaus geht und zwar: ich möchte einen Basketballkorb bauen (nur Brett u. Korb, also keinen Ständer) der einerseits außen am Rand grüne LED's haben soll. Meine Idee war und ist, dass ich noch eine Anzeige anbringe (dachte an 7-Segment anzeige, (soll schön groß sein)) und das wichtigste ist das ich unter dem ring eine LICHTRANKE installieren möchte die meine Treffer Zählt und auf der Anzeige wiedergibt. so, das zum groben aufbau, ich hoffe das war verständlich. Nun hab ich versucht mich schlau zu machen und bin der Meinung das eine "reflexlichtschranke" am besten dafür geeignet ist. Ich würde jetzt gerne wissen was für eine lichtschranke ich brauche, wie ich es hinbekomme das die unterbrechungen des lichtes gezählt werden, wie die zähler auf der tafel angezeigt werden und wie ich es hinbekomme das bei jedem treffer der LED rand leuchtet !
ich wäre euch echt dankbar für einige tipps und hilfen, ich bitte euch jedoch darum möglichst viele fachbegriffe zu vermeiden und es schön "bildlich" darzuszllen.
Vielen Dank !

mfg Gabriel

[Thegon]

Hallo,

Als Lichtschanke könnte sich villeicht eine Infrarotdiode (oder halt ein paar) eignen, und als Gegenstück einen Infrarotempfänger, wie er z.B. im Fernseher oder DVD - Player verbaut ist. Die Reichweite ist zwar nicht so groß (wie eine Fernbedienung halt), aber das sollte hier ja kein Problem sein.
Das Schöne daran ist, dass es eben völlig unabhängig auf Tageslicht usw. ist.

Das Problem ist, dass man die LED mit 36kHz (vom Modell abhängig auch 38kHz oder anderes) blinken lassen muss, damit sie der Empfänger erkennt (denn Tageslicht enthält ja auch IR).
Das lässt sich mit jedoch recht einfach mit einem NE555 - Timer - IC realisieren.
http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0310131.htm

Man könnte natürlich aber auch z.B. eine Laserdiode aus einem billigen Laserpointer oder so verwenden, und einen Fotowiederstand oder Fototransistor.

Die Auswertung (der Zähler) wird dann etwas schwieriger.
Man kann so etwas natürlich Hardware - Mäßig aufbauen, mit Logik - IC´s (Stichwort: 74 er und 40er Serie), doch da ist halt der Verdrahtungsaufwand sehr groß.

Deshalb Microcontroller. Mittels eines kleinen AVR oder ähnlichem ließe sich das gut machen, der kann dann auch noch gleich die Ansteuerung der 7 - Segment - Anzeige und so übernehmen. Besonders viel an Schaltung braucht man dann auch nicht, außer ein paar Transistoren und Widerständen für die 7 - Segment - Anzeigen. Auch das Blinken des grünen Randes wäre so leicht zu machen. Ohne Microcontroller wird das halt alles etwas schwierig.
Hier ein Link:
http://www.rn-wissen.de/index.php/AV...leicht_gemacht

So ich hoffe ich habe dich jetzt nicht zu sehr verwirrt

Mfg Thegon

[robo_tom_24]

Hallo
Und wenn du das ganze nicht mit einem µC erledigen willst, baust du dir einen Asynchronzähler aus JK-FlipFlops, an den Ausgängen hängst du nen BCD-> 7-Segment Konverter dazu, fertig
Hier hält sich der Schaltungsaufwand auch noch in Grenzen und die Fehler, die durch den Asynchronbetrieb entstehen, sind auch nicht merklich (Fehler im ns-Bereich)

Also wär dein Aufbau ca so:
( Korb mit LS )----[Zähler]----[BCD->7S]----[7-Segment Anzeigen]

Um eine für dich verständliche und leichte Lösung zu finden wär es vielleicht gut zu wissen was du kannst, bzw. dir zutraust zu erlernen

[Searcher]

Hallo,
die Positionierung der Lichtschranke am Korb stell ich mir nicht so einfach vor. Wenn der Ball von oben zu einem Drittel in den Korb fällt und dann am Innenrand wieder nach oben abprallt und nicht durch den Korb fällt, darf es ja nicht gezählt werden.

Wenn der Ball knapp unter dem Ring durchfliegt, darf er auch nicht gezählt werden. Der Ball könnte auch das Netz so treffen, daß das Netz die Schranke zum Ansprechen bringt. Ich wüßte nicht, was ich da jetzt als Lichtschranke/Reflexlichtschranke empfehlen könnte

Gruß
Searcher

[pillemaster]

@Searcher! ja dafür werde ich mir was ausdenken aber dacht an eine kleine plexiglas "hülle" um es zu schützen. Mein Gedanke war das ich es unter dem Ring fixiere (vllt kann ich gleich noch eine skizze zum erklären machen). Weil der Ball kann ja entweder AUF dem Ring "tanzen" und wieder raus oder einfach durch den ring. aber kann nicht halb rein und wieder raus
der ball kann auch nicht so knapp unter dem ring durch weil man ja immer einen hohen bogen wirft (ebenfalls gleich eine skizze). Stimmt, der Faktor wäre möglich das das netz hochsschwingt und dann ein treffer gezählt wird aber eher unwarscheinlich. Man könnte das netz auch unten beschweren, das wär kein thema und eigentlich muss es auch nciht zu 100% fehlerlos sein da meine konstruktion eigentlich nur dazu dienen soll mir grob 300 treffer anzuzeigen. Da ist einer mehr oder weniger nicht relevant aber trotzdem ein gedanke den man beachten sollte ! danke.

gruß
Gabriel

[pillemaster]

ok also zu aller erst, das mit der infrarotdiode ist bestimmt ne gute idee weil dann keine anderen lichtquellen (korb soll draußen hängen deswegen schon möglich) die lichtschranke "austricksen" können, richtig? heißt das gegenstück transistor? das heißt einfach eine diode und einen empfänger?!? sind das die sogenannten "einweglichtschranken" ? da wird ja ein strahl gesendet und auf der anderen seite aufgenommen und sobald es gestört wird geschieht etwas. in DVD playern findet man solche empfänger ? :O
ja aber der Korb bzw. Ring hat nur einen durchmesser von 45 cm da dürfte das kein problem geben oder? ja !

welche? meine sie die LED's die ich außen am Rand haben will oder die diode, damit der empfänger den lichtstrahl aufnehmen kann? die LED's am Rand sollen ja nur leuchten wenn der ball die Lichtschranke durchquert.
ohlala da versteh ich wieder garnichts bei dem link...

ja die methode habe ich auch schon gesehen bzw. gelesen aber das mit dem infrarot ist bei tageslicht besser oder?

das dachte ich mir schon aber wäre halt eig schön wenn die zähler gemessen und angezeigt würden weil das der ursprungsgedanke war :P
was ist Logik - IC's ? :/ hmm.. hab halt wirklich null erfahrung.

ok. hab bis jetzt nur mitgekriegt das AVR für einsteiger ist (passt gut) aber was genau das ist und was man damit machen kann weiß ich noch nicht.. aber dann ist das warscheinlich die bessere variante
echt? der könnte direkt ein 7- Segment display steuern? das ist gut da ich den ganzen kram mit den schaltungen bis jetzt zu 0% verstanden habe :P leider auch noch nichts in der schule davon gehabt.. (11. Klasse) ok. das wär echt genial wenn ich (mithilfe von euren/deinen sehr hilfreichen tipps) irgendwann dieses projekt wirklich realisieren könnte ja nee mir gehts auch nicht darum alles alleine zu basteln, einen microcontroller könnte ich bestimmt locker kaufen deswegen will ich es mir nicht unnötig kompliziert machen .

auf jeden fall schonmal einiges sehr gut erklärt und geholfen, habe jetzt nochmal einige fragen hier gehabt und würde mich natürlich über weitere hilfe freuen
vielen dank schonmal,

mfg Gabriel

[Besserwessi]

Gerade um nur einen Ball zu erkennen der wirklich durch geht ist, sind Reflex-lichtschranken (z.B. CNY70) geeignet. Mit zwei versetzt angebrachten Lichtschranken knapp unter dem Ring, die dann zum zählen beide ansprechen müssen ist eine Fehlzählung sehr unwahrscheinlich. Zum zählen muss der Ball dann schon etwa halb durch den Ring sein. Bei Sonne kann es auch bei IR Licht ggf. noch zu Störungen kommen - wenn es sein muss, könnte der µC das aber noch in Software behandeln - das Programm wird dann aber schon etwas komplizierter. Um das ganze mechanisch besser zu schützen wäre ggf. auch eine Reflex-schranke mit mehr Abstand , knapp unter dem Korb möglich - das Netz unter dem Korb kann dabei aber Stören, und Fehler sind schon möglich. Für den größeren Abstand müsste die Lichtschranke dann vermutlich mit Modulation (z.B. 38 kHz von µC und ein Empfänger wie TSOPxx38+Linse) arbeiten.

Mit dem AVR kann man zumindest ein kleineres Display direkt ansteuern. Bei größeren Anzeigen, so ab etwa 40 mm Höhe wird es ggf. knapp mit der Spannung und dem Strom. Für 2 Stellen reichen auch die Pins an einem µC wie Mega48 - für mehr wird das dann mit dem gesamten Strom sowieso etwas knapp, auch wenn es µCs mit mehr Pins gibt.

Das reine Zählen ginge für 2 Stellen auch mit 3 - 4 Logic ICs (z.B 74HC390+ 2*74HC4511 + ggf. 1 *HC14 ) - der Aufwand ist auch nicht so groß - die Schwierigkeiten kommen aber, wenn man noch so etwas wie ein Entprellen, oder eine Taste zum Annullieren ungültiger Punkte braucht.

[robo_tom_24]

Ok, die Lichtschranke lassen wir mal Lichtschranke sein, das ist nicht unbedingt mein Leiblingsthema
µC...Mikrocontroller
Hier ist auch noch zu beachten, dass du ein Programm brauchst, denn ohne Programm ist dein Mikrocontroller ein schwarzes Stück Kunsstoff mit vielen Füßchen

Zur Schaltung:
Also, wir nehmen an, dass du wenn du einen Korb wirfst ein "1" Signal (5V) von deiner LS bekommst. Dies speist du dann in deine asynchrone Zählschaltung aus JK-FlipFlops (siehe Schaltungen im Internet, bzw. frag für eine Erklärung) ein. Die Ausgänge der FlipFlops (Q1,Q2,Q3,Q4) hängst du dann auf den BCD->7Segment Konverter, hier stellt sich jetzt die Frage, wie hoch du zählen willst. Am einfachsten wäre natürlich 0-9, aber ich denke, du willst sicher höher zählen oder?

[pillemaster]

die anderen helfen mir ja mit dem Lichtschrankenteil schon gut.
ok und so ein AVR ist ein mikrocontroller oder ? sind das einfach kleine chips die das ganze steuern und womit man die funktionen programmiert?
ja. aber die sind nicht unbedingt kostenpflichtig oder ? das ist nicht allzu schwer oder ?

ja eig werden beim Basketball ja 2 Punkte pro Korb notiert aber ich möchte 1ner Schritte schickt die Lichtschranke dann ein Signal das der/die(?) AVR dann in eine aktion umwandelt?
ohlala da versteh ich nichts mehr was ist denn eine asynchrone Zählschaltung und wieso erwähnen alle "flipflops" ? ich muss das dann vllt mal googlen mit den ganzen schaltungen... brauche ich für die Anzeige einen Konverter? :/ bis 300 ! ja leider nicht nur bis 9, schaffe schon bisschen mehr als 9 Körbe

mfg Gabriel

[pillemaster]

ok dann reflexschranke statt infrarot diode. Die CNY70 ist sehr klein oder? 2 empfänger und 2 sender oder wie? ja dann wäre eine Fehlzählung wirklich recht unwarscheinlich ja. echt? ich hoffe einfach die das sonnenlicht nicht zu sehr die Sensoren stört.
das versteh ich leider nicht ...

ok ! ich möchte halt eine Anzeige die man noch lesen kann aber muss nicht riesig sein. Aber am besten eine 3-Stellige 7-Segment Anzeige da ich bis 300 Zählen möchte. Also dürfen die Ziffern nicht größer als 40 mm sein? müsste machbar sein mit der größe.

Was sind IC's ? :/ aber möchte ja 3 stellen.
Was meinen sie mit Entprellen? eig wäre ne Reset taste gut aber das ist bestimmt am einfachsten, wenn sobald man den Stecker zieht geht es von vorne los.

mfg Gabriel