Wie macht man eine Lichtschranke?

Hallo,

ich würde gerne eine Lichtschranke bauen, um Vögel im Flug zu fotografieren.
Der Arduino sollte dabei den Foto auslösen.
Eine Lichtschranke sollte dafür einen Bereich von ungefähr 2m kontrollieren.

Meine eigentliche Frage betrifft dabei nicht den Arduino, sondern die Lichtschranke.
Im Internet gibt es zwei verschiedene Lichtschrankenarten zum selberbauen.

Die einen Verwenden einen Laser und einen Fotowiederstand, die anderen eine Infrarotdiode.
Ich hätte eine Lichtschranke auch spontan mit einem Laser gemacht, aber der könnte ja die Tiere blenden und damit stören.

Mit Infrarot-LEDs kenne ich mich nicht aus.
Ist es sinnvoll eine Lichtschranke (die 2m überbrücken soll) mit Infrarot-LEDs zu bauen?
Benötigt man dafür einen speziellen Fotowiederstand?
Geht das auch tagsüber?
Gibt es da etwas spezielles zu beachten?

Oder sind doch Laser-Lichtschranke besser?
Oder noch was ganz anderes?

Vielen Dank für eine Antworten,
cave2596

Eine normale Photodiode oder LDR kannst du vergessen. Die löst bei Sonnenlicht auch so aus. Oder eine Wolke ändert den Lichteinfall. Was gehen sollte ist es eine IR-LED und ein TSOP4838 als Empfänger. Dabei wird das Signal auf 38kHz moduliert (da gibt es eine Lib dazu) und damit normales Licht herausgefiltert. So funktionieren Fernbedienungen.

Hallo,
eine Lösung für Dein Vorhaben kann ich leider nicht liefern.
Aber schau Dir mal die Bilder von "Fotoopa" an.
Er ist wohl ein absoluter Freak auf dem Gebiet und zu einigen seiner Projekte gibt es auch Schaltpläne die evtl. weiter helfen.

Imgur

Hallo,
das ist eine nicht so einfache Geschichte.
Lichtschranke bedeutet ja meistens "LichtStrahl" unterbrechen.
Machen wir Deinen Strahl mal Dick. 5mm Durchmesser in einem Meter Höhe.
Fliegt nun das Vögelein darüber- oder darunter, passiert- nichts.

Du brauchst für Deine Vögel, etwas wie eine "EinflugSchneise". Die gilt es
zu erfassen.

Ich würde das einmal mit einem "BaumarktBewegungsmelder" probieren, der auf
Wärme reagiert.
Gruß und Spaß dabei
Andreas

Hallo nochmal,

Machen wir Deinen Strahl mal Dick. 5mm Durchmesser in einem Meter Höhe.
Fliegt nun das Vögelein darüber- oder darunter, passiert- nichts.

Ich dachte daran, die Vögle aus einem Vogelkasten abzupassen.
Dadurch müsste man nur das kleine Loch kontrollieren.
Es wäre also selbst mit einem dünnen Strahl erkennbar.

Für andere Einsätze sollte die Lichtschranke aber auch eine Distanz von 2m prüfen können.

Ich glaube, dass die Bewegungsmelder zu ungenau sind, um die Tiere abzupassen.

Gibt es noch weitere Vorschlage?

Viele Grüße
cave2596

Ultraschall wird auch gerne genommen, aber der stört natürlich auch Tiere die das hören können :~

Ich würde hier auch zum Laser und Fototransistor greifen. Die "Schneise" ist dann zwar winzig, aber wenn Du gezielt überwachen willst sollte das reichen. Ich hatte auch schon mal über eine Spiegelkonstruktion nachgedacht um damit einen Bereich abzudecken ....

Den Fototransistor kannst Du dann hübsch nach außen abschirmen weil ja nur der Laser scharf reinleuchtet. Da braucht man übrigens kaum Laserleistung, ich hab' meinen aus 'nem Laserpointer sogar noch weiter gedrosselt.
Fototransistor in Kollektorschaltung liefert dann auch ein recht gutes Signal, ich würd's aber in jedem Fall Schmitt-Triggern. Einfach, weil es sich so gehört :grin:

Nicht zu unterschätzen ist die Auslöseverzögerung der Kamera! Die kleinen Piepser sind flink, da machen ein paar MS schon was aus und Du hast hübsche Fotos ohne Piepmätze drauf :stuck_out_tongue_closed_eyes:

Hallo,
die Idee mit den LaserSpiegel ist nicht schlecht. Man könnte dann nach
JamesBondManier eine LaserStrahlWand im ZickZack aufbauen.

Wenn nur der Bereich vor einem NistKasten überwacht werden soll, dann sollte
das mit IR möglich sein. Man könnte zwei Sender/Empfänger diagonal anordnen,
oder mehrere untereinander. Aber wie gesagt, die sind richtig schnell in der
Luft.
Gruß und Spaß
Andreas

hi,

man könnte auch einen gebrauchten aufzug kaufen. :stuck_out_tongue:
zumindest bei uns in Ö ist es vorgeschrieben, daß der ganze türbereich abgedeckt sein muß, sogar sehr genau. da müssen irgendwelche "lichtschranken-bänder" eingebaut sein.

hab' mal gegoogelt. das nennt sich lichtgitter:
http://www.ginzel.biz/lichtgitter.html

ist aber sicher nicht billig. ich würde einen bewegungsmelder probieren und den nach links und rechts mit irgendwelchen platten im winkel beschneiden. versuch macht kluch.

gruß stefan

Ich kenne das auch als Lichtvorhang, um bestimmte Bereichen gegen Durchgriff zu sichern. Das ist aber nichts anderes, als viele (IR-Laser-)Lichtschranken nebeneinander.

Eisebaer:
man könnte auch einen gebrauchten aufzug kaufen. :stuck_out_tongue:
zumindest bei uns in Ö ist es vorgeschrieben, daß der ganze türbereich abgedeckt sein muß, sogar sehr genau. da müssen irgendwelche "lichtschranken-bänder" eingebaut sein.

Haben wir bei uns in der Firma auch seit 2 Jahren im Lastenaufzug, da dieser innen keine Türen hat. Allerdings ist das ganze sehr unzuverlässig. Auf jeder Seite sind jeweils 5 Laser angebracht. Es gibt eine Stellen, an denen man hindurchlangen kann, ohne, dass die Bremse ausgelöst wird.

LG

Fipsi

phthalo:
@ Serenifly :

Wie läuft das weiter mit den 38kHz? Wenn der Sender mit 38kHz sendet, dann muß der Empfänger so programmiert werden, dass er 38kHz als "durchgehenden" Strahl erfasst?
Wieso gerade 38kHz?

Vielleicht warn die 38kHz ja nur ein Beispiel. Oder deswegen:

Serenifly:
So funktionieren Fernbedienungen.

Oder 38 kHz sind eine gängige Frequenz für Lichtschranken.

LG

Fipsi

Der Empfänger hat den Frequenzfilter schon eingebaut. Da muss man nichts machen. Und auf der Arduino Seite gibt es mit IRremote eine Lib dazu.
38kHz sind halt irgendwie Standard. Es gibt aber TSOP Versionen von 30 bis 56kHz.

Eine IR-LED (950nm) kann man über einen Transistor ansteuern und locker kurzzeitig (durch das gepulste Signal) mit 100mA betreiben. Dadurch sollte die Reichweite und Zuverlässigkeit steigen. Und wenn es nicht geht, kostest es nicht viel.

EDIT:
Siehe aber weiter unten. Es kommt wohl auf den genauen Typ an. Die Typen die man viel findet wie den 4838 filtern Dauerlicht raus. Da braucht man andere... :frowning:

Ein Laser und ein abgeschirmter Fototransistor ist zwar eine sehr schöne Lösung, aber ist auch aufwendig und teurer. Allerdings auch schneller, aber so schnell muss das dann wahrscheinlich auch nicht sein. Ist aber immer noch eine Option wenn es nicht einfacher geht.

Die TSOPs vertragen kein Dauerfeuer, das kann ein k.o. Kriterium für ne Lichtschranke sein.
Laserpointer gibt's als Giveaway und ein Fototransi kostet < 1 EUR.

Klaus_ww:
Die TSOPs vertragen kein Dauerfeuer, das kann ein k.o. Kriterium für ne Lichtschranke sein.

Hier gibt es auch auch was dazu:
http://www.mikrocontroller.net/topic/113493

Es kommt anscheinend auf den genauen Empfänger an. Da war ich wohl etwas voreilig. Es gibt Typen die ein Dauersignal nicht filtern. Auch hier bei Vishay:

Es gibt auch Näherungssensoren die auf reflektiertes Licht reagieren:

Den gibt es sogar bei Reichelt. Da ist dann die Frage wie das bei schnellen Vögeln funktioniert. Vielleicht nicht so gut...

Dummerweise scheinen diese Varianten des ICs alle älter zu sein und sind nicht so leicht verfügbar :frowning:

Ich habe vor vielen Jahren mal ein Delphi Programm geschrieben, welches eine Webcam am PC überwacht. Das Problem mit den Wolken oder Tag und Nacht habe ich dadurch gelöst daß ich den Mittelwert der Änderungen berechnet habe.

Das Ganze funktionierte ähnlich wie ein Bewegungsmelder. Langsame Änderungen flossen in die Mittelwertbildung ein. Sobald jedoch eine Änderung stattfand die außerhalb der Schaltschwelle passierte, löste die Aufzeichnung aus.

Dies könnte man doch auch auf die Fotodiode anwenden. Das wäre dann keine Lichtschraanke sondern eine Helligkeitsmessung der Situation. Egal ob Wolken kommen oder es langsam Nacht wird... Egal, die Schaltschwelle passt sich dynamisch langsam an. Sobald jedoch ein Piepmatz vor die Fotodiode kommt, gibt es eine markante Änderung des Spannungpegels an dem Analogeingang und die Kamera löst aus. Sollte machbar sein.

Hallo,
also, wenn es immer scharf geschaltet sein soll, dann sind Fototransistoren
die erste Wahl.
Da wären z.B. "BPW 40" mit LED "LD 271" 100% ED
oder "BPX 81" mit LED "LD 261" 100% ED
oder "SFH 309" mit LED "SFH 409" 100% ED

Das ganze baust Du Dir dann in ein kleines Schutzrohr ein. So um die 30mm lang.
Vor den IR-Empfänger bastelst Du Dir dann noch eine IR-Filter, so gibt es
keine Probleme mit Fremdlicht. Der Aufbau ist geschützt und Transistoren sind
ausreichend schnell.
Den IR-Filter kannst Du Dir selber bastel. Dazu benötigst Du nichts weiter,
als Stück unbelichteten- aber entwickelter Farbfilm. Am besten vom Ende eines
Rollfilms.
Wenn die "Lichtleistung" nicht ausreichend sein sollte, kannst Du die
Sende-Dioden im Impulsbetrieb betreiben. Einige Typen vertragen so bis zu
3A und mehr. Es geht auch weniger, denn der Stromverlauf der bei Impulsbetrieb
zu einer Zunahme der Lichtstärke führt, den kannst Du dem Kurvenverlauf der relativen
Lichstärke entnehmen. Siehe Datenblätter"
Das ist eine sichere und widerstandsfähige Sache.
Gruß und Spaß dabei
Andreas

Achtung PDF kommt gleich hoch:
BPW 40
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/184055-da-01-en-FOTO_TRANSISTOR_BPW_96_C__T1_3_4__VIS.pdf

LD 271
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/184365-da-01-ml-IR_S_DIODE_LD271___LD271L_de_en.pdf

BPX 81
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/153175-da-01-ml-PHOTO_TRANS__BPX81__OSR_de_en.pdf

LD 261

SFH 309
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/153870-da-01-ml-PHOTO_TRANSISTOR_SFH309_NPN__OSR_de_en.pdf

SFH 409
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/154070-da-01-ml-Mini_IR_Emitter_SFH409_de_en.pdf

Hallo,

jetzt melde ich mich auch nochmal.

Vielen Dank erstmal, an all eure tollen Antoworten.

Ich habe jetzt eine Laserlichtschranke nach dieser Anleitung gebaut:
http://micro-dev.de/showthread.php?tid=42
Sie funktioniert einwandfrei.

Jetzt werde ich es nochmal mit einer Infrarot-Lichtschranke testen.

Freundliche Grüße
cave2596

Zu der Infrarotlichtschrenke:

ich habe mir jetzt folgende Bauteile gekauft:

"BPW 40" mit LED "LD 271" 100% ED

Leider bin ich nicht so gut in Physik.
Wie muss ich denn das ganze verschalten?

Vielen Dank fur eure Hilfe,
Andi
(cave2596)


Du kannst auch Widerstand und Fototransistor umtauschen; der Emitter muß aber immer gegen Masse zeigen.
Grüße Uwe

Vielen Dank für den tollen Schaltplan!

Jetzt habe ich nur noch ein kleines Problem.
Da ich hier von Experten umgeben bin, ist mir das ein wenig peinlich, aber wie groß muss der Wiederstand vor der LED sein? :blush:
Hier das Datenblatt zu der LED:
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/184365-da-01-ml-IR_S_DIODE_LD271___LD271L_de_en.pdf

Vielen Dank für eure Bemühungen!