Instructions

14 | Lichtmesser – das Fotometer 71
Wenn Sie die Schaltun
g
auf
g
ebaut und den Beispielcode auf das
Arduino™-Board übertra
g
en haben, wird bei heller Um
g
ebun
g
ein Wert
na
h
e
d
er 100 % auf
d
em LCD an
g
ezei
g
t un
d
d
er Ba
lk
en
d
es Bar
g
rafen
füllt die untere Zeile des LCD
f
ast aus.
Verdunkeln Sie nun den Fototransistor, wird der Wert niedri
g
er bis nahe
Null. Sehen Sie sich dazu die Schaltun
g
g
enauer an. Der Fototransisto
r
ist am Kollektor mit dem 10-
k
Ω
-
W
iderstand verbunden, der auf +5V lie
g
t,
und am Emitter mit GND
(
Masse
)
verbunden. De
r
A
nalo
g
ein
g
an
g
0 de
r
Arduino™-Platine ist mit dem Knotenpunkt des Kollektors und des Wider
-
stands verbunden. Wird der Fototransistor nun an
g
eleuchtet, wird er lei
-
tend und der Spannun
g
sabfall zwischen Kollektor und Emitter sinkt. Wi
r
messen also eine sehr kleine Spannun
g
. Wird der Fototransistor ab
g
e
-
dunkelt, fl ießt fast kein Strom, der Fototransistor sperrt und die Kollektor
-
Emitter-Spannun
g
stei
g
t an. Wir messen
j
etzt fast die kompletten 5V.
Zwischen den beiden Extremwerten verhält sich der Fototransistor seh
r
d
y
namisc
h
und rea
g
iert auch auf kleinste Lichtschwankun
g
en. Da so die
Anzei
g
e
g
enau verkehrt herum funktionieren würde – also sehr hell wäre
ein kleiner Wert und dunkel ein sehr
g
roßer –, müssen wir den Messwert
anpassen. Dazu subtrahieren wir den Messwert von 100 %
,
um das
g
ewünschte Er
g
ebnis zu erhalte
n
. Wir invertieren also unseren analo
g
en
M
esswert
.
Damit die Bar
g
rafanzei
g
e bei kleinsten Lichtänderun
g
en nicht zu seh
r
»zappelt“, wurde de
r
Bar
g
rafanzei
g
efunktion eine Mittelwertbildun
g
hin-
zu
g
efü
g
t. Sie
g
lättet die analo
g
en Messwerte und berechnet daraus
einen
g
leitenden Mittelwert, auch AVG (en
g
l.
A
vara
ge
)
g
enannt
.
Dazu wird bei
j
eden Durchlauf der aktuelle Messwer
t
einem Arra
y
hinzuad
-
diert und,
j
e nachdem, wie hoch der Zählerstand in dieser Funktion
g
era
-
de ist
,
durch ihn dividiert. Damit erhalten wir immer den aktuellen Mittel
-
wert. Die Anzahl der Messreihen zur Mittelwertbildun
g
wird mit der Variablen
numReadin
g
s fest
g
ele
g
t. Je höher die Anzahl der zu mittelnden Werte ist,
desto
g
enauer, aber auch trä
g
er wird die Anzei
g
e. Hier können Sie mit den
Werten ex
p
erimentieren. Als sinnvoll haben sich Werte zwischen 8 und 64
e
rwi
ese
n
.
Am En
de
der
AV
G
-F
u
nkti
on
wird der Ein
g
an
g
swert (0 bis 1.023)
noch auf einen Prozentwert für die Bar
g
raffunktion berechnet
.
So
l
c
h
e
in Li
c
htm
esse
r k
a
nn
auc
h z
u
m
au
t
o
m
a
ti
sc
h
e
n Ein-
u
n
d
A
us-
schalten einer Beleuchtun
g
umpro
g
rammiert oder, wie im nächsten
Experiment
g
ezei
g
t, zu einer Alarmanla
g
e umfunktioniert werden
.
10174-5 Conrad Arduino Lernpaket_09.indd 7110174-5 Conrad Arduino Lernpaket_09.indd 71 14.07.2015 08:10:3114.07.2015 08:10:31