LED als Sensor - ADC_Messung funktioniert nur, wenn ein Multimeter angeschlossen ist.

[Jimmybot]

Guten Abend RN-Gemeinde!

Ich habe mal wieder ein Problem und weis einfach nicht mehr weiter.


Den Schaltplan habe ich aktuelle auf mein Steckbrett aufgebaut. Dieser ist ein Teil aus einer späteren Matrixschaltung von 9 LEDs, habe aber zu Testzwecken nur eine LED mit beschaltung aufgebaut.
Die angezeigten Spannungen sind im "Sensobetrieb" und am ADC-EingangµC wird auch über dem Multimeter eine Spannungsänderung von 0,6 bis 5V in Abhängigkeit vom Lichteinfall gemessen.
Der ADC im µC läuft, da ich zum testen an einen anderen Port LEDs geschaltet habe, die mir das ADC-Ergebnis anzeigen.


Nun habe ich das Problem, dass das ADC-Ergebnis (somit auch die Spannung am Emitter vom T12) sich nur ändert, wenn ein Multimeter angschlossen ist. Entferne ich diesen, bleibt die LED anzeige fest auf einen Wert stehen.

Dann habe ich einen Impedanzwandler dazwischen geschaltet und hatte das selbe Spiel. Messe ich mit dem Multimeter am Eingang des Wandlers, also direkt Emitter vom T12 läuft die Schaltung.
Nehme ich das Multimeter weg und messe am Ausgang vom Impedanzwandler bleibt die Spannung bei ca 3,6V stehen. Egal wieviel Licht einfällt.

Hat jemand eine Idee, was das Multimeter in der Schaltung macht, damit diese funktioniert?

Gruß
Jim

[i_make_it]

Lass mich raten das Multimeter hast Du zwichen dem ADC Eingang und GND?
Damit kann die Spannung über das Multimeter gegen GND abfließen, das Multimeter dürfte also als hochohmiger Pulldown Wiederstand arbeiten.

Also einfach einen GROßEN Wiederstand als Pull Down gegen GND.

[Jimmybot]

Danke für den Tipp. Habe heute morgen mal schnell 10x 82kOhm angeschlossen. Dieser dann 820kOhm großer Widerstand ist schein bar nicht groß genug. Leider habe ich in meinen Sortiment nur ein 82k als größtem Widerstand. Ich überlege mir gerade, wie ich ein sehr großen Widerstand realisieren kann.

[i_make_it]

Je kleiner der Pulldown Wiederstand, um so mehr Strom fließt und um so mehr wird die Spannung gegen 0V gezogen.
Es muß also ein großer Wiederstand sein, damit der Spannungswert nicht verfälscht wird, aber halt nicht unendlich, damit die Spannung sinken kann wenn sie an der Quelle (LED) sinkt.
Bei einem Voltmeter strebt man einen unendlichen Innenwiederstand an um die Messung nicht zu vrfälschen.
Da das aber nicht so ohne weiteres möglich ist, nimmt man möglichst große Wiederstände im Megaohm Bereich bis zig Megaohm.
Eventuell erst mal Googeln nach Schaltplänen für selbstbau Digitalmulitmeter und da dann die Wiederstandswerte nachsehen, für den Messbereich den dein Multimeter hatte als Du es benutzt hast.
Der Innenwiederstand ist dann größer wie dieser Wiederstand.
Also sollte es mit einem solchen Wiederstand oder einem etwas größerem funktionieren.
Eventuell mal einen 1 Megaohm Spindeltrimmer (Poti) und ein paar Festwiederstände ab 1Megaohm holen und dann den besten Wert ermitteln.
Das wäre dann die empirische Methode.
Oder halt im Datenblatt des µC nachdehen was da für die Analogeingänge steht und dann von Da aus weitersuchen nach Daten oder Bespielschaltungen bzw. durchrechnen.

[radbruch]

Hallo

Mit analogen Schaltungen kenne ich mich gar nicht aus. Entschuldigt deshalb die Frage: Warum so kompliziert?

Eine LED wirkt in Sperrrichtung wie eine Kapazität die sich in Abhängigkeit der Beleuchtung ändert, weil der interne Leckstrom bei Beleuchtung steigt (wenn ich mich recht erinnere). Mit einem Mikrokontroller kann man diesen Effekt recht einfach auswerten. Man "lädt" die LED in Sperrrichtung und wertet dann aus, wie lange das Entladen dauert. Das ist sogar ohne ADC machbar:

Kathode an 5V, Anode an µC-Pin. Pin auf Ausgang-Low schalten. LED wird geladen. Jetzt Pin auf Eingang umschalten und die Zeit messen (z.B. mit einer Zählschleife) bis der Pin wieder High wird. Fertig. Das funktioniert auch in einer Matix:



Der Ausschnitt aus dem Code:

   case 0: 	DDRB &= ~2; 			// Anoden der gewünschten Zeile auf Eingang
					while(!(PINB & 2))   // warten bis Pegel high erreicht ist
						temp++;          	// solange Zähler erhöhen
					return(temp);   		// Messwert zurückgeben

(Aus https://www.roboternetz.de/community...page3?p=495721)

Gruß

Micha

[Jimmybot]

Hallo

Mit analogen Schaltungen kenne ich mich gar nicht aus. Entschuldigt deshalb die Frage: Warum so kompliziert?

[...]

Gruß

Micha

Das Video kenne ich. Dieses Methode habe ich zuerst verwendet, aber wieder verworfen (Weil ich fest gestellt habe das es Teilweise zu lange dauert, bis der Pin ein Pegelwechsel festellt)

Ich wollte, dass jede LED einzeln von einandere bemerken, ob was darüber steht oder nicht und es muss zügig laufen, unabhängig davon wie hell es ist (wegen Matrix mit 22x22LEDs, aber zum testen erstmal 3x3).
So ähnlich wie hier:

Nur ohne den IR-LED als Sensor bzw. Lichtquelle, sondern die LED an sich selber.

Ich meine mich zu erinnern, dass ich in deinen Thread gelesen habe, dass du nur jede Zeile einzeln ansteuern kannst. Ich lese dein Thread noch mal quer, wenn ich ein wenig Zeit finde.

Werde morgen mal ein Trimmer im MOhm Bereich auftreiben.