HC-SR501 PIR-Bewegungsmelder

In diesem Artikel möchte ich den sehr verbreiteten PIR-Bewegungsmelder HC-SR501 vorstellen. Es handelt sich hierbei um einen passiven Infrarot Sensor. Dabei steht die Abkürzung PIR für: Passive Infrared. Der HC-SR501 ist also ein passiver Sensor, der mittels Infrarot-Strahlen Bewegung(en) erkennen kann. Passiv bedeutet in diesem Fall, dass der Sensor selber keine Infrarot-Strahlung aussendet, sondern vielmehr jene aus seiner unmittelbaren Umgebung aufnimmt um Bewegungen zu detektieren.

PCF8583

Der PCF8583 ist ein so genannter Real-Time-Clock (kurz RTC, Echtzeituhr) Baustein. RTC Bausteine sind besonders geeignet, wenn eine Zeitinformation immer präsent sein und auch bei Verlust der Versorgungsspannung erhalten bleiben muss. Damit die Uhrzeit nicht verloren geht, wird eine Pufferbatterie (man verwendet hier Knopfzellen, da diese eine sehr konstante Spannungskurve aufweisen) an die RTC angeschlossen. Sollte nun die Versorgungsspannung ausfallen, wird die RTC, und nur die RTC, weiterhin versorgt. Es ist wichtig, dass die Knopfzelle wirklich nur für die RTC vorgesehen wird, da Knopfzellen in der Regel eine eher geringe Kapazität haben und außerdem nicht für Ströme jenseits von 1 mA ausgelegt sind! Der PCF8583 wird über den I2C Bus (auch TWI, IIC genannt) angesteuert. Er besteht aus einem 256 Byte großem RAM, welches sich in verschiedene Funktionalität aufgliedert. Den PCF8583 gibt es für 1,40€ (Stand 2013) bei Reichelt.

HR-SR04

In diesem Artikel wollen wir uns mit dem HC-SR04 Ultraschallsensor beschäftigen. Mit einem solchen Ultraschallsensor, den man bereits für sehr kleines Geld (2..3€) im Internet bekommt, kann man Distanzen messen. Der HC-SR04 ist dabei für einen Messbereich von 2 bis 300 cm vorgesehen. Ich setze eines dieser Module bei meinem Roboter Robby RP6 ein um ihn einen Weitblick zu verschaffen. Den Sensor habe ich auf einer Erweiterungsplatine angebracht um den direkt darunter befindlichen Infrarot-Empfänger nicht zu blockieren. In meiner Konfiguration wird der SR04 von einem PIC18F45K22 angesteuert und ausgewertet.

DS18S20 / DS18B20

Bei dem DS18x20  ( Datenblatt DS18S20 / Datenblatt DS18B20Beschreibung [PDF] ) von Dallas/Maxim handelt es sich um ein Baustein der 1-Wire Familie. Der DS18x20 ist ein einfach anzusprechender Temperatursensor, der mit einer Auflösung von 12 bzw. 9 Bit arbeitet. Er kann im Bereich von -55 °C bis +125 °C eingesetzt werden und liefert hierbei eine Genauigkeit / maximalen Fehler von +/- 0,5 °C. Die Umwandlung einer Temperatur benötigt maximal 750 ms. Eine weitere Besonderheit des DS18x20 ist die Alarmfunktion, welche ich aber noch nicht ausprobiert habe. Für den Anschluss an den PIC benötigt man lediglich eine Datenleitung (IO eines Controllers). Selbstverständlich benötigt der Sensor auch eine Versorgungsspannung. Es gibt die Möglichkeit auch die 5 V bzw. 3,3 V Verbindung wegzulassen indem man den Sensor über die selbe Leitung versorgt, über welche man mit ihm kommuniziert. Dieser Mode heißt: Parasitärer Modus. Als Anfänger ist hiervon allerdings abzuraten. In jedem Fall müsst ihr einen I/O Pin des Mikrocontrollers einplanen. Der größte Vorteil des DS18x20 ist aber, dass man beliebig viele Sensoren an einen Bus legen kann, da die Sensoren jeweils eine einmalige 64 Bit lange Adresse haben wodurch sie eine Verwechslung ausschließen lässt. Ich beschreibe hier allerdings vorerst nur wie man arbeitet, wenn ein einzelner Sensor am Bus angeschlossen ist. Das ist für den Einstieg einfacher. Wenn ihr weitere Sensoren an eurem Bus betreiben möchtet habt ihr dann schon mal das Prinzip verstanden und könnt selbstständig weiter arbeiten.

Drehgeber

Als Inkrementalgeber (auch Drehgeber oder Encoder) werden Sensoren zur Erfassung von Lagerveränderungen genannt. Ein weit verbreitetes Beispiel ist der Lautstärkeregler am Autoradio. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass Drehgeber zur Lautstärkeregelung erst bei neueren Radios eingesetzt werden, bei alten Autoradios wurden schlicht logarithmische Potentiometer verbaut, die zum Beispiel das Eingangssignal eines Verstärkers abschwächen. Drehgeber erkennt man daran, dass man sie unendlich lange drehen kann – sie haben keinen Anfang und kein Ende. In diesem Artikel möchte ich auf die Auswertung dieser kleinen, sehr nützlichen Sensoren etwas näher eingehen. Es sei noch darauf hingewiesen, dass in diesem Artikel handbetriebene Drehgeber behandelt werden.