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THEMA: Richtungsabhängige Lichtschranke selbst bauen

THEMA: Richtungsabhängige Lichtschranke selbst bauen
Startbeitrag
Recyclefreund - 06.01.18 16:01
Hallo ,
Ich bin zu einem eifrigen Leser des Forums geworden.
In vielen Fällen hätte ich etwas bei zu tragen , bin mir aber stets unsicher ob ich für
die Profies zu einfach hantiere oder für die Anfänger zu kompliziert.

Das Schalten der Steuerung einer Bahn durch den fahrenden Zug taucht immer mal auf.
Hier meine Lösung. Es ist die Verfeinerung einer Infrarot - Lichtschranke ,die ich im Internet
gefunden habe.
Verwendet werden Bauteile vom großen C.
Der verwendete IC ist ein 4093 Cmos mit bis zu 15V Betriebsspannung.
Ich hänge mal meine Arbeitsskizze an.
Die anderen Bilder zeigen mein spezieles Problem mit 3 Zufahrten auf einen Bahnübergang
und die Leds.
Bitte um Nachsicht . Man kann die schmalen Leds auch verstecken , aber bekanntlich hält nichts so lange wie ein Provisorium.

Sollte nun bei Jemandem das Interesse geweckt sein oder Fragen auftauchen, würde ich
die genauen Bauteilangaben und einen Schaltplan nachreichen.
MfG  Stefan

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Hallo Stefan,
vielen Dank für Deine Veröffentlichung. Das regt zum Nachdenken an. Genial einfach.

Funktioniert das wirklich zuverlässig?
Meine Bedenken sind die geringen Abstände zwischen den IR-Empfängern und der recht hohe Wert des von Dir gewählten Kondensators.
Wie anfällig ist Deine Schaltung gegen Tageslicht etc.? Bei meinen Lichtschranken hat das erst zuverlässig funktioniert, nachdem ich auf Empfänger mit Tageslichtfilter (erkennbar am schwarzen Gehäuse) umgestiegen bin.

Viele Grüße
Frank
Hallo alle,

jo, die Idee dahinter und die Umsetzung ist prima!

Soweit ich das erkenne sind das Sender-/Empfängerdioden, die ich, ebenfalls für Lichtschranken bei mir auch verwende (zwar nicht richtungsabhängig, aber sie tun klaglos) - IRL81A und LPT80A... Erfassungswinkel von Transistor ist rd. 40°, also relativ klein.

Ich hab es ehrlich gesagt nie ausprobiert, das Ding mal direkt ins Sonnenlicht (Fenster Südlage) oder die Funzeln an der Decke ( LED) zu hängen, aber die rund 30 Lichtschranken, die ich habe zeigen tags und nachts keine Fehlfunktion. Und mit der Größe des C kann man ja spielen, bis es passt.

Lieber Gruß, Wolf
Hallo ,
die Schranken arbeiten im Schattenbahnhof seit 6 Jahren klaglos.
Die Richtungsabhängigen auf der Anlage seit 2 Jahren.
Je nach Standort und vor allem bei tiefstehender Wintersonne muß man schon mal vor Einstrahlung schützen(Siehe Bild ) . Da die abgefragte Information die Unterbrechung ist , reicht es meist schon die Empfänger von hinten zu schwärzen.
Die von Dir , Wolf , angegebenen Typen sind exakt die Verwendeten.
Der Wert von C ist tatsächlich Try and Error. Er ist so groß damit die Lücken zwischen den Wagons
bei langsamer Fahrt nicht erneut auslösen.
Und dann hab ich noch vergessen : ein Trio der Leds reicht aus um beide Richtungen abzufragen.
Man muß die Schaltung nur über Kreuz noch einmal bauen. Das passt dann genau auf ein IC.

Viele Grüß  und Dank für euer Interesse, Stefan

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Hallo Stefan,
deine Lichtschranke interessiert mich sehr, ist genau das was ich schon lange suche.
Wärst du so freundlich und stellst die genauen Bauteilangaben und den Schaltplan noch ein.

LG Michael
Hallo Michael,
ich wollte die Reinzeichnung auf Workbench machen ,bin aber zu sehr aus der Übung.
Nun es geht auch so.
Kurze Erklärung:
Die verwendeten Logicgatter sind Und - Nicht Funktionen , die nur dann am Ausgang ein Low
schalten , wenn beide Eingänge High zeigen. Ich hoffe die Begriffe sind bekannt oder erklären sich.
Da eine Lichtschranke durch das doppelt belegte Nand invertiert, sprich umgedreht wird , kann am Ausgang nur dann ein Impuls entstehen, wenn die jeweils andere Lichtschranke allein auslöst.
Hieraus ergibt sich auch die Impulsdauer (t2-t1).
Die Beschaltung mit Diode , Kondensator und Widerstand sorgt nun dafür , das während einer Zeit
von cirka 1 - 2Sekunden die Kombination nicht erneut ausgelöst werden kann.
Ich habe die Schmitt - Trigger Variante gewählt , da sie nur exakte Schaltzustände zulässt.
(eventuelles Schwingen des Ausgangs)
Der kleine 100nf Kondensator soll Störimpulse abfangen.
Das Ausgangssignal ist ein Masseimpuls wie ihn auch der S88 Bus verwendet.
Hab ich allerdings noch nicht ausprobiert.Dies wäre vielleicht ein netter Nachtrag für andere Interessenten.
Ich verarbeite den Impuls mit Flip- Flops aus der 4000Serie ( 4043 , 4044)
z.B. zum Sperren einer Blockstelle . Ausfahrt möglich , Einfahrt gesperrt
Die Bauteile bei C : Sender         IRL 81 A Best.:153692-62 0,92€
                                Empfänger  LPT 80A Best.: 153470-62 1,05€
                                IC                4093       Best.: 155684-62 0,54€
Daten und weitere ICs findet man hier:
http://www.cmos4000.de/
Die Ausgänge der Bausteine sind relativ kräftig.Leds schaffen sie locker , bei Relays schalte ich jedoch einen Transistor als Verstärker vor.
Kleiner Tip : die Emitterfolgerschaltung erspart viel Schaltungsaufwand.
So ich denke es reicht.
Mit liebem Gruß
Viel Spaß beim Nachbau  Stefan


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Hallo Stefan,
vielen Dank für deine schnelle Antwort.
Mit deiner Beschreibung kann ich schon was anfangen, bin zwar etwas aus der Übung, aber das wird schon. Werd mir erst mal die Teile besorgen.

LG Michael


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