Automatische LED Beleuchtung

  • Hallo,


    ich habe die Aufgabe für ein Modellhaus eine kleine Beleuchtung zu schaffen. Da ich absoluter Anfänger in diesem Bereich bin, würde ich ein wenig Unterstützung benötigen.


    Funktion soll wie folgt sein:


    Schalter mit 3 Positionen: Licht an, Licht aus, Automatisch


    Licht an: Einfach direkt Strom an die LED, welche zur Beleuchtung dienen
    Automatisch: Wenn dunkel, dann Licht an. Soll über einen Fotowiderstand und einen Atmel Atinny 13 laufen.


    Ich habe versucht einen kleinen Schaltplan zu erstellen, ich hoffe es sollte ersichtlich sein was genau gemeint ist.



    (Den Elko am Controller bitte nicht beachten)
    Der Controller macht folgendes: wenn bestimmte Spannung an PB4 unterschritten, dann Strom an den Mosfet, welcher die LED schaltet.


    Übrigens, der Grund, dass ich das so kompliziert und nicht über ein Relais mache ist, dass ich lediglich 4,5 Volt habe und kein Relais für diese Spannung finden kann.


    Ist der Mosfet richtig angeschlossen?
    Welche Fehler gibt es?
    Bin ich falsch mit dieser Frage hier?


    Dankeschön
    - Daniel

  • Warum willst du dafür extra einen Tinny bemühen? 2 Transistoren würden es doch auch tun.
    Mit 4,5V sollte ein 5V Relais noch funktionieren. Es gibt da im DIL Gehäuse kleine Reed-Relais.
    Dein Mosfet ist als sollcher nicht erkennbar. Dein Konstrukt hat 2 Emitter von npn und pnp, einen offenen Kollektor und ein Gate 8o
    Nimm einen Logic Level FET, z.B. einen IRLZ24, 34 oder 44. Logic Level bedeutet, das er schon sicher offen ist bei einem direkten Logikpegel. Zumindest, bei einer mit 5V betriebenen Logik. Bei 3,3V dünnt sich das Angebot dann schon wieder aus. Wobei das erst bei höheren Lastströmen interessant wird. Bei deinen paar LEDs macht es nichts, wenn er nur zu 80% offen wäre ;)
    Außerdem mußt du bei einem N-Kanal FET Source auf Masse legen und die LEDs aufs Drain und dann weiter nach + gehen. Das Gate sollte mit einem Pull up oder Pull down von 10-100K gegen Masse oder +5V geschaltet werden und in die Gate-Leitung zum Controller-Pin kommt dann noch ein Vorwiderstand von 220 Ohm bis 1K. was gerade da ist. Man kann zwar auch direkt drauf, aber schaltungtechnisch sauber ist mein Vorschlag. Durch den Pull up oder down hat der Transistor immer einen sauberen Pegel und hängt nicht in der Luft. Der Vorwiderstand ist ein Strombegrenzungswiderstand, wenn das Gate bei einem Pegelwechsel umgeladen wird.
    Dein Tinny der langweilt sich doch. Da kannst du einen flackernden Kamin, oder Kerzenlicht, oder ein brennendes Haus oder einen Fernseher im Hintergrund mit simulieren.
    Man muß kleine Aufgaben ja nicht unbedingt gleich mit einem Mikrocontroller erschlagen :evil:
    Für die paar mA brauchst du auch keinen dicken Mosfet, da langt auch ein BC337 npn Transistor. Der kann bis 800mA schalten, das langt für 40 LEDs a 20mA.
    Der kostet 4 Cent, statt 40, wie der Logic FET.
    Ich sehe gerade, das du auch den Spannungsteiler für den Fotowiderstand falsch gezeichnet hast. Fotowiderstand und der normale Widerstand liegen in Reihe zwischen Masse und Ub, der Mittelabgriff geht dann an den Analogeingang des Controllers. Dann ist der Helligkeitswert, ab dem eingeschaltet wird, allerdings festgelegt. Du könntest ansonsten den Festwiderstand durch ein Poti ersetzen und so den anderen Zweig des Spannungsteilers ebenfalls veränderlich machen. Also z.B. 1 Megaohm Poti, Schleifer und ein Ende zusammen, da noch 10K als Strombegrenzung davor, damit du in Nullstellung des Potis den Fotowiderstand nicht grillst ;)

  • Denke auch, dass man hier nicht unbedingt einen µC benötigt.
    Hab mal eine Schaltung mit einem Schmitt-Trigger Baustein CD4093 entworfen.
    Hab die Teile jetzt nicht da.... also Schaltung ist ungetestet.



    Wenn jemand einen Fehler sieht, bitte melden.....


    Gruß Flo

  • Danke für die Antworten. Leider bin ich wie gesagt überhaupt nicht in der Materie drin und es fiel mir sogar schwer den Text von @Superluminal auseinander zu nehmen. Ich habe jetzt einen npn Transistor genommen und hoffe, dass er jetzt richtig angeschlossen ist, genauso wie der Fotowiderstand.


    @stromflo ich habe nicht die geringste Ahnung was der "Schmitt-Trigger Baustein CD4093" ist und was er genau macht. Leider ist es sogar jetzt schon zu spät so etwas in Betracht zu ziehen. Trotzdem sehr vielen Dank für deine Mühe.

  • Guten Abend,


    der Spannungsteiler bzgl. LDR (Fotowiderstand) ist so nicht richtig gezeichnet.....
    Anbei mal ein Schaltplan. Der Attiny13 braucht natürlich auch eine Software. Evtl. sollte man bei der Schaltung auch noch eine Programmierschnittstelle vorsehen. Dann wäre auch eine Programmierung im System möglich.... Die Widerstände müssten natürlich noch dimensioniert werden. Die Schaltung wäre immer unter Spannung, da die Vesorgung nicht getrennt wird, sondern der Status der Schaltung über das Einlesen des Schalters festgelegt würde....



    Die Schaltung ist ungetestet. Bei der Wahl der Spannungsversorgung müssen natürlich die Spezifikationen des Controllers beachtet werden!
    Wenn jemand einen Fehler sieht bitte melden!


    Gruß Flo

  • Spannungsteiler? Warum ist der Fotowiderstand nicht richtig gezeichnet? P1 brauche ich ja nicht. Ich stelle programmiere die Schwellenspannung einmal ein und dann wird das nicht mehr geändert.


    Ich stelle mich aber auch an... :D


    - Daniel

  • Wenn es wirklich auf den Platz ankommt, kann man den Controller auch im SO8 Gehäuse nehmen und statt dem ISP Header so eine Testzange hier nehmen: http://www.aliexpress.com/snap…ml?orderId=65734839673439
    Die ist eigentlich zum Programmieren von seriellen FLASHs, aber ich habe damit auch schon prima einen Atinny85 geproggt. Ich habe einfach vom USBasp auf die Testzange mit Steckbrücken verkabelt. Ich würde dem Controller noch einen Elko mit 10-47µ parallel zum 100n KerKo verpassen. Und am Ende des Potis, was zum PB2 zeigt, noch einen 10K Vorwiderstand davor, damit im Worst Case, wenn das Poti am oberen Anschlag auf Null steht, der Fotowiderstand nicht abraucht, falls es ganz hell ist und er entsprechend niederohmig ist. Dann liegt er nämlich über Ub ;)

  • Nimm Stromflo's Schaltung, die ist fehlerberreinigt. Der Spannungsteiler ist da korrekt und beim Transistor bin ich mir nicht sicher, ob deine Variante so funktioniert. Last am Kollektor ist da unverfänglicher :)

  • Wenn ich deine Anforderungen richtig verstanden habe möchtest du mit dem µC auswerten ob es dunkel oder hell ist. Dazu eignet sich ein Spannungsteiler von LDR und einem Widerstand. Durch die Verwendung eines Potentiometer statt einem festen Widerstand, kann die Schaltung später auch ohne Programmänderung etwas beeinflusst werden. Statt dem Potentiometer kann also auch ein fester Widerstand eingesetzt werden. Ein Fotowiderstand (LDR) verändert seinen Widerstand durch verschiedene Lichtverhältnisse. Mit zunehmender Dunkelheit nimmt auch der Widerstand des LDR zu. In einer Reihenschaltung teilt sich die Spannung auf.


    Vielleicht kann ich mit dem Beispiel ein bisschen Licht ins Dunkel bzgl. Spannungsteiler bringen: (Unbelasteter Spannungsteiler)
    (Hat von der Dimensionierung her natürlich nichts mit deinem Anwendungsfall zu tun....)


    Uges = 3V
    R1 = 1KOhm
    R2 = 1KOhm


    In der Reihenschaltung addieren sich die Widerstände zum Gesamtwiderstand!
    Rges = R1+R2
    Rges = 1kOhm + 1kOhm


    In der Reihenschaltung ist der Strom durch die Widerstände gleich!
    I = Uges/Rges
    I = 3V/2kOhm
    I = 0,0015A


    In der Reihenschaltung teilt sich die Spannung an den Widerständen auf!
    U1 = R1 x I
    U1 = 1000 (1kOhm) x 0,0015A = 1,5V


    U2 = R1 x I
    U2 = 1000 (1kOhm) x 0,0015A = 1,5V


    Hast du µC Programmierung schon Erfahrung?


    Gruß Flo

  • Vielen Dank für die Erläuterung.


    Über den LDR fließt eine gewisse Spannung abhängig vom Licht, welches auf ihn scheint zum IC. Der Tinny13 misst die Spannung und wenn die Schwelle, welche ich einprogrammiert habe unterschritten wird, dann gibt er Strom auf den npn Transistro, welcher dann durchschaltet und die LED zum leuchten bringt. So der Plan von mir gewesen.


    Die beiden sind ja auch das was ich suche:
    http://www.ebay.de/itm/3712012…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT


    http://www.ebay.de/itm/2516876…geName=STRK%3AMEBIDX%3AIT