Lichtverfolger
(mit Fotowiderständen, NE556 und Relais)
In der Schaltung wird mit zwei Sensoren Ausschau nach Licht gehalten. Bei den Sensoren handelt es sich um
zwei Fotowiderstände, die ihren Widerstand abhängig von der Lichteinstrahlung verändern. Mithilfe zwei Spannungsteiler
werden die sich verändernde Widerstandswerte in zwei Spannungen umgewandelt und dem IC NE556 zugeführt. Der Baustein
NE556 ist nichts anderes als eine Zusammenführung zwei Timers NE555, die in einem Gehäuse untergebracht wurden. Die
Timer fungieren in der Schaltung als einfache Ein-Aus-Schalter. Sie schalten in Abhängigkeit von den Verhältnissen an den
Spannungsteiler zwei Relais, die einen elektrischen 12V-Motor steuern. Die zwei Fotowiderstände sind so montiert,
dass sie zusammen mit der sich bewegenden Welle des Motors rotieren. Mit einer prinzipiell so konstruierten Schaltung
könnte in der Praxis z. B. ein Solarpanel bewegt werden. Damit wäre es dafür gesorgt, dass das Solarpanel immer die optimale
Position einnimmt, maximale Sonneneinstrahlung erfährt und folglich den maximalen Strom
liefert.
Gleichstrommotor 12 VDC
In der Schaltung wird der Motor nicht mit 12V sondern nur mit 5V eingespeist. Das liegt daran, dass die
Getriebeübersetzung zu klein ist und der Motor bei 12V zu schnell dreht. Hätten wir in diesem Fall mit Vollspannung
gearbeitet, müsste die Schaltung anders betitelt werden: z.B „Fliegender Lichtverfolger“ oder "Turbo-Lichtverfolger".
In der Testschaltung läuft
der Motor ohne zusätzliche Entstörungsmaßnahmen. In der praktischen Anwendung müsste der Motor entweder ein
eigenes Netzteil für Spannungsversorgung bekommen oder elektronisch entstört werden. Der Begriff hierfür lautet:
Snubber.
Fotowiderstände verändern ihren Widerstand in Abhängigkeit von Lichteinstrahlung. In der Praxis sind sie z.B.
in Dämmerungsschaltern anzutreffen. Der Widerstand dieser Sensoren pendelt in der Regel zwischen 500 Ohm (hell) und
1 MOhm (dunkel).
Bei der integrierten Schaltung NE556 handelt es sich um einen Zusammenschluss von zwei NE555 Bausteinen.
Beide Timer arbeiten völlig unabhängig und das Einzige, was sie verbindet, ist die Spannungsversorgung. In der
Schaltung bleiben die Kondensatoren, mit welchen man gewöhnlich diverse Zeitverzögerungen erzeugen konnte, außen
vor. Beide Bausteine übernehmen in der Schaltung die Rolle eines einfachen EIN-AUS-Schalters. Der Vorteil der
Bausteine ist der große Schaltstrom, der es erlaubt, auch größere Relais zu
schalten.
Die Relais können bei 24VDC Lasten mit einer Stromaufnahme bis zu 3 A schalten. Sie verfügen über
einen Wechsler. Beide Kontakte des Wechslers, der Schließer und der Öffner werden in der Schaltung
verwendet.
Die Funktionalität der Schaltung ist nicht kompliziert. Nach dem Einschalten stehen beide Motoranschlüsse,
da die Relais noch nicht geschaltet haben, unter Spannung. Wir nehmen an, beide Sensoren sind noch nicht beleuchtet.
Der Widerstand der Fotowiderstände ist groß, die Spannung an den Spannungsteilern entsprechend niedrig. Wenn jetzt z.B.
der Sensor R3 stark bestrahlt wird, verringert sich sein Widerstand. Die Spannung am Spannungsteiler R1-R3 steigt.
Wenn sie 2/3 der Versorgungsspannung erreicht, schaltet der erste NE555 (IC NE556 besteht aus zwei NE555-Timers) und
das Relais K1 zieht an. Der linke Anschluss des Motors wird über den Schließer Kontakt von K1 mit Masse verbunden und
der Motor beginnt zu drehen. Die Drehung dauert solange an, bis der Sensor den stark beleuchteten Bereich verlässt.
Sein Widerstand steigt wieder an, die Spannung am Spannungsteiler sinkt, das Relais wird abgeschaltet. Der gleiche
Verlauf findet auch dann statt, wenn der zweite Sensor mit Licht bestrahlt wird. Der einzige Unterschied ist, der
Motor dreht in andere Richtung.
