CNY70 - Versionsgeschichte

BMS: Schaltung mit Komparator + Beschreibung

2011-03-20T18:44:36Z

Schaltung mit Komparator + Beschreibung

SprinterSB_alt: tippo

2011-03-20T16:03:23Z

tippo

Besserwessi: /* Weblinks */

2010-12-11T20:13:18Z

‎Weblinks

BMS: /* Alternative Beschaltung */

2010-10-22T20:14:45Z

‎Alternative Beschaltung

Besserwessi: /* Alternative Beschaltung */

2010-10-22T16:55:48Z

‎Alternative Beschaltung

Besserwessi: /* Alternative Beschaltung */

2010-06-05T18:04:52Z

‎Alternative Beschaltung

Besserwessi: /* Alternative Beschaltung */

2010-05-28T19:20:58Z

‎Alternative Beschaltung

Besserwessi: /* CNY als Radencoder */

2010-05-28T19:15:59Z

‎CNY als Radencoder

Besserwessi: /* CNY als Liniensensor */

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‎CNY als Liniensensor

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2009-11-06T13:04:20Z

‎CNY als Radencoder

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	Alternativ kann das Ausgangssignal des Sensors mit Hilfe eines Komparators/Operationsverstärkers ebenfalls in ein digitales Signal umgewandelt werden. Hier kann die Schaltschwelle und Hysterese komplett selbst festgelegt werden und – bei Verwendung von z.B. Potentiometern – immer wieder neu angepasst werden, was durchaus je nach Lichtverhältnissen in der Umgebung erforderlich sein kann.		Alternativ kann das Ausgangssignal des Sensors mit Hilfe eines Komparators/Operationsverstärkers ebenfalls in ein digitales Signal umgewandelt werden. Hier kann die Schaltschwelle und Hysterese komplett selbst festgelegt werden und – bei Verwendung von z.B. Potentiometern – immer wieder neu angepasst werden, was durchaus je nach Lichtverhältnissen in der Umgebung erforderlich sein kann.

		+	[[Bild:Komparator.png\|thumb\|center\|400px\|Schaltplan Komparator]]
		+
		+	Die Schaltschwelle kann mit dem Potentiometer (R1) eingestellt werden. Das Signal vom CNY70 wird bei "Signal" angeschlossen. Die Hysterese wird über R3 und R5 (geringfügig auch von R6) festgelegt, beträgt hier etwa 50mV. R6 ist notwendig, da der LM393 einen open-Collector Ausgang besitzt.
		+
		+	Liegt die Signalspannung über der Schaltschwelle (plus Hysterese), wird am Ausgang 0V ausgegeben. Liegt die Signalspannung darunter, wird +5V ausgegeben.
		+
		+	Im LM393 sind zwei Komparatoren enthalten, die Ausführung mit vier Komparatoren heißt LM339.
		+
		+	Parallel zu R6 kann noch eine (Low-Current-)LED mit Vorwiderstand eingebaut werden, um den Ausgangszustand erkennen zu können (nützlich bei der Einstellung der Schaltschwelle).
	[[Kategorie:Sensoren]]		[[Kategorie:Sensoren]]

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-Der CNY70 ist ein Foto-Reflex-Optokoppler. In einem würfelförmigem Gehäuse befindet sich eine Infrarot LED als Sender und ein Infrarot Fototransistor als Empfänger. Damit kann auf kurze Entfernung (wenige Millimeter) das reflektierte Licht der IR-LED durch den IR-Fototransistor gemessen werden.
+Der CNY70 ist ein Foto-Reflex-Optokoppler. In einem würfelförmigem Gehäuse befindet sich eine Infrarot-LED als Sender und ein Infrarot-Fototransistor als Empfänger. Damit kann auf kurze Entfernung (wenige Millimeter) das reflektierte Licht der IR-LED durch den IR-Fototransistor gemessen werden.
 == Kenndaten ==
-Infrarot-LED: maximaler Strom 50mA, maximale Sperrspannung 5V.
+;Infrarot-LED: maximaler Strom 50mA, maximale Sperrspannung 5V.
-Fototransistor: maximaler Kollektorstrom 50mA, maximale Kollektor-Emitter-Spannung 32V, maximale Emitter-Kollektor-Spannung 7V.
+;Fototransistor: maximaler Kollektorstrom 50mA, maximale Kollektor-Emitter-Spannung 32V, maximale Emitter-Kollektor-Spannung 7V.
 {|
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 |}
-'''Achtung:''' Es existiert auch noch ein CNY70 von Temic mit anderer Pinbelegung, dort ist der Fototransistor verdreht eingebaut.
+;Achtung: Es existiert auch noch ein CNY70 von Temic mit anderer Pinbelegung, dort ist der Fototransistor verdreht eingebaut.
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 [[Bild:cny70_schem1.gif|thumb|center|600px|CNY70 als Liniensensor]]
-Der Liniensensor benötigt 2 A/D Wandler Eingänge des Prozessors. Die CNY70 sollten in Bodennähe angebracht sein (1..4mm). Der P-Kanal FET BS250 dient als Schalter für die IR-LEDs des CNY70. Damit spart man Strom, wenn der Liniensensor nicht benötigt wird. Allerdings wird dafür ein weiterer Prozessor Ausgang als Enable Signal benötigt. HIGH Pegel schaltet die Sensor LEDs aus, LOW Pegel ein.  Wird keine Enable Funktion gewünscht, läßt man den BS250 einfach weg und hängt die Vorwiderstände der Sensor LEDs direkt an VCC.
+Der Liniensensor benötigt 2 A/D-Wandler-Eingänge des Prozessors. Die CNY70 sollten in Bodennähe angebracht sein (1..4mm). Der P-Kanal FET BS250 dient als Schalter für die IR-LEDs des CNY70. Damit spart man Strom, wenn der Liniensensor nicht benötigt wird. Allerdings wird dafür ein weiterer Prozessor-Ausgang für das Enable-Signal benötigt. HIGH-Pegel schaltet die Sensor-LEDs aus, LOW-Pegel ein.  Wird keine Enable-Funktion gewünscht, läßt man den BS250 einfach weg und hängt die Vorwiderstände der Sensor-LEDs direkt an VCC.
 === CNY als Radencoder ===
 [[Bild:cny70_schem2.gif|thumb|center|600px|CNY70 als Radencoder mit Schmitt-Trigger]]
-Die Radencoder benötigen zwei digitale Eingangsports des Prozessors. A/D Wandler sind nicht nötig, da die Schmitt-Trigger Gatter für saubere Logik Signale sorgen. Die AVR Controller haben bereits Schmid-trigger Eingänge. Die CNY70 sollten so nah wie möglch an den Rädern sitzen (1..2mm). Die gewählten Widerstandswerte für R17/R19 bzw. R18/R20 sind optimiert für Radencoder die auf Transparentfolie gedruckt und auf Aluminium Räder aufgeklebt werden. Für Radencoder die auf Papier ausgedruckt werden, sind andere Widerstandswerte notwendig.
+Die Radencoder benötigen zwei digitale Eingangsports des Prozessors. A/D-Wandler sind nicht nötig, da die Schmitt-Trigger für saubere Logiksignale sorgen. Die AVR-Controller haben bereits Schmidtrigger-Eingänge.
 Der P-Kanal FET BS250 dient als Schalter für die IR LEDs des CNY70. Damit spart man Strom, wenn der Radencoder nicht benötigt wird. Allerdings wird dafür ein weiterer Prozessor Ausgang als Enable Signal benötigt. HIGH Pegel schaltet die Sensor LEDs aus, LOW Pegel ein. Wird keine Enable Funktion gewünscht, läßt man den BS250 einfach weg und hängt die Vorwiderstände der Sensor LEDs direkt an VCC.
 === Alternative Beschaltung ===
 [[Bild:cny70_schem3.png|thumb|center|400px|CNY70 Liniensensor oder Radencoder]]
-Zum Strom sparen können ab ca. 3 V Versorgungsspannung die 2 IR LEDs auch in Reihe geschaltet werden. Zum schalten der LEDs läßt sich auch ein günstigerer N-MOSFET nutzen.
+Zum Stromsparen können ab ca. 3 V Versorgungsspannung die 2 IR-LEDs auch in Reihe geschaltet werden. Zum Schalten der LEDs läßt sich auch ein günstigerer N-MOSFET nutzen.
-Wenn die Widerstände gegen Masse sind, kann bei der analogen Auswertung auch die interne Spannungsreferenz für den AD Wandler genutzt werden. Die Widerstände R2 und R3 stellen die Empfindlichkeit ein. Je nach Abstand und Reflektor sind Werte von etwa 3 K bis 100 K sinnvoll. Der Strom durch die LEDs darf bis 50 mA betragen, R1 kann dazu bis etwa 60 Ohm bei 5 V Versorgung verkleinert werden. Der maximale Strom wird nur bei viel Fremdlich benötigt, sonst reichen meist auch 20 mA.
-Für eine digitale Auswertung kommt das Ausgangssignal einfach an einen Schmitt-Trigger (z.B. 74HC14). Die Eingänge der AVR µCs haben zwar schon Schmitt-trigger Eingänge, allerdings mit recht wenig Hysterese und entsprechend wenig Störfestigkeit. Die Spannungswerte, ab denen das Ausgangssignal als logisch 1 ("High") oder logisch 0 ("Low") anerkannt werden, sind jedoch festgelegt und können nicht beeinflusst werden.
+Wenn die Widerstände gegen Masse sind, kann bei der analogen Auswertung auch die interne Spannungsreferenz für den AD-Wandler genutzt werden. Die Widerstände R2 und R3 stellen die Empfindlichkeit ein. Je nach Abstand und Reflektor sind Werte von etwa 3 kΩ bis 100 kΩ sinnvoll. Der Strom durch die LEDs darf bis 50 mA betragen, R1 kann dazu bis etwa 60 Ω bei 5 V Versorgung verkleinert werden. Der maximale Strom wird nur bei viel Fremdlich benötigt, sonst reichen meist auch 20 mA.
-Alternativ kann das Ausgangssignal des Sensors mit Hilfe eines Komparators/Operationsverstärkers ebenfalls in ein digitales Signal umgewandelt werden. Hier kann die Schaltschwelle und Hysterese komplett selbst festgelegt werden und - bei Verwendung von z.B. Potentiometern - immer wieder neu angepasst werden, was durchaus je nach Lichtverhältnissen in der Umgebung erforderlich sein kann.
+Für eine digitale Auswertung kommt das Ausgangssignal einfach an einen Schmitt-Trigger (z.B. 74HC14). Die Eingänge der AVR µCs haben zwar schon Schmitt-Trigger Eingänge, allerdings mit recht wenig Hysterese und entsprechend wenig Störfestigkeit. Die Spannungswerte, ab denen das Ausgangssignal als logisch 1 ("High") oder logisch 0 ("Low") anerkannt werden, sind jedoch festgelegt und können nicht beeinflusst werden.
- [[Kategorie:Sensoren]]
+[[Kategorie:Sensoren]]

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	Alternativ kann das Ausgangssignal des Sensors mit Hilfe eines Komparators/Operationsverstärkers ebenfalls in ein digitales Signal umgewandelt werden. Hier kann die Schaltschwelle und Hysterese komplett selbst festgelegt werden und - bei Verwendung von z.B. Potentiometern - immer wieder neu angepasst werden, was durchaus je nach Lichtverhältnissen in der Umgebung erforderlich sein kann.		Alternativ kann das Ausgangssignal des Sensors mit Hilfe eines Komparators/Operationsverstärkers ebenfalls in ein digitales Signal umgewandelt werden. Hier kann die Schaltschwelle und Hysterese komplett selbst festgelegt werden und - bei Verwendung von z.B. Potentiometern - immer wieder neu angepasst werden, was durchaus je nach Lichtverhältnissen in der Umgebung erforderlich sein kann.

−	~~== Weblinks ==~~
−	*[http://www.robotmaker.de/linie.html Beispielschaltung für einen Liniensensor]

	[[Kategorie:Sensoren]]		[[Kategorie:Sensoren]]

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 Wenn die Widerstände gegen Masse sind, kann bei der analogen Auswertung auch die interne Spannungsreferenz für den AD Wandler genutzt werden. Die Widerstände R2 und R3 stellen die Empfindlichkeit ein. Je nach Abstand und Reflektor sind Werte von etwa 3 K bis 100 K sinnvoll. Der Strom durch die LEDs darf bis 50 mA betragen, R1 kann dazu bis etwa 60 Ohm bei 5 V Versorgung verkleinert werden. Der maximale Strom wird nur bei viel Fremdlich benötigt, sonst reichen meist auch 20 mA.
-Für eine digitale Auswertung kommt das Ausgangssignal einfach an Schmidt-trigger (z.B. 74HC14).  Die Eingänge der AVR µCs haben zwar schon Schmidt-trigger Eingänge, allerdings mit recht wenig Hysterese und entsprechend wenig Störfestigkeit.
+Für eine digitale Auswertung kommt das Ausgangssignal einfach an einen Schmitt-Trigger (z.B. 74HC14). Die Eingänge der AVR µCs haben zwar schon Schmitt-trigger Eingänge, allerdings mit recht wenig Hysterese und entsprechend wenig Störfestigkeit. Die Spannungswerte, ab denen das Ausgangssignal als logisch 1 ("High") oder logisch 0 ("Low") anerkannt werden, sind jedoch festgelegt und können nicht beeinflusst werden.
 == Weblinks ==

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 [[Bild:cny70_schem3.png|thumb|center|400px|CNY70 Liniensensor oder Radencoder]]
 Zum Strom sparen können ab ca. 3 V Versorgungsspannung die 2 IR LEDs auch in Reihe geschaltet werden. Zum schalten der LEDs läßt sich auch ein günstigerer N-MOSFET nutzen.
-Wenn die Widerstände gegen Masse sind, kann bei der analogen Auswertung auch die interne Spannungsreferenz für den AD Wandler genutzt werden. Die Widerstände R2 und R3 stellen die Empfindlichkeit ein. Je nach Abstand und Reflektor sind Werte von etwa 3 K bis 100 K sinnvoll. Der Strom durch die LEDs darf bis 50 mA betragen, R1 kann dazu bis etwa 60 Ohm bei 5 V Versorgung verkleinert werden. Bei wenig Fremdlich reicht oft auch weniger Strom.
+Wenn die Widerstände gegen Masse sind, kann bei der analogen Auswertung auch die interne Spannungsreferenz für den AD Wandler genutzt werden. Die Widerstände R2 und R3 stellen die Empfindlichkeit ein. Je nach Abstand und Reflektor sind Werte von etwa 3 K bis 100 K sinnvoll. Der Strom durch die LEDs darf bis 50 mA betragen, R1 kann dazu bis etwa 60 Ohm bei 5 V Versorgung verkleinert werden. Der maximale Strom wird nur bei viel Fremdlich benötigt, sonst reichen meist auch 20 mA.
 == Weblinks ==

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 Die Radencoder benötigen zwei digitale Eingangsports des Prozessors. A/D Wandler sind nicht nötig, da die Schmitt-Trigger Gatter für saubere Logik Signale sorgen. Die AVR Controller haben bereits Schmid-trigger Eingänge. Die CNY70 sollten so nah wie möglch an den Rädern sitzen (1..2mm). Die gewählten Widerstandswerte für R17/R19 bzw. R18/R20 sind optimiert für Radencoder die auf Transparentfolie gedruckt und auf Aluminium Räder aufgeklebt werden. Für Radencoder die auf Papier ausgedruckt werden, sind andere Widerstandswerte notwendig.
-Der P-Kanal FET BS250 dient als Schalter für die IR LEDs des CNY70. Damit spart man Strom, wenn der Radencoder nicht benötigt wird. Allerdings wird dafür ein weiterer Prozessor Ausgang als Enable Signal benötigt. HIGH Pegel schaltet die Sensor LEDs aus, LOW Pegel ein. Wird keine Enable Funktion gewünscht, läßt man den BS250 einfach weg und hängt die Vorwiderstände der Sensor LEDs direkt an VCC. Ab ca. 3 V Versorgungsspannung können die 2 IR LEDs auch in Reihe geschaltet werden, um Strom zu sparen.
+Der P-Kanal FET BS250 dient als Schalter für die IR LEDs des CNY70. Damit spart man Strom, wenn der Radencoder nicht benötigt wird. Allerdings wird dafür ein weiterer Prozessor Ausgang als Enable Signal benötigt. HIGH Pegel schaltet die Sensor LEDs aus, LOW Pegel ein. Wird keine Enable Funktion gewünscht, läßt man den BS250 einfach weg und hängt die Vorwiderstände der Sensor LEDs direkt an VCC. Zum Strom sparen können ab ca. 3 V Versorgungsspannung die 2 IR LEDs auch in Reihe geschaltet werden, der Widerstand muß dann entsprechend angepaßt werden.
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 == Weblinks ==