Grundprinzip der in Bild 1 dargestellten
Schaltung ist die Messung der Ladezeit
eines Kondensators bis zum Erreichen
einer bestimmten Spannungsschwelle.
Der Kondensator C1 wird von einer
Stromquelle gespeist, die aus D2, R2, R1,
T1 und einer Solarzelle als Sensor
besteht, so daß die Kondensatorspan-
nung während des Ladevorgangs linear
ansteigt. Die Ladezeit des Kondensators
ist im starken Maße vom Lichteinfall auf
die Solarzelle abhängig. Der CMOS-
Timer 7555C, dessen Innenleben Sie in
Bild 2 sehen, arbeitet als Komparator
und vergleicht die Spannung an den
Anschlüssen 2/6 mit der an den Pins 4/8,
der Betriebsspannung. Erreicht U2/6
etwa 2/3 der Betriebsspannung, schaltet
der Ausgang von High auf Low (aktiv).
Der Clou der Schaltung ist, daß sie
keine externe Stromversorgung

benötigt. Sie zapft statt dessen die Lei-
tungen der RS232-Schnittstelle an: GND
stellt das Massepotential zur Verfügung,
die positive Versorgungsspannung wird
mit Hilfe der DTR-Leitung erzeugt. Das
RTS-Signal wird gebraucht, um den
Kondensator zu entladen, während das
Meßsignal über die CTS-Leitung zum PC
gelangt. Der zeitliche Abstand zwischen
Entladen und Laden ist umgekehrt pro-
portional zur Helligkeit. Ein Programm,
daß das Zeitintervall mißt und auswer-
tet, könnte wie in Bild 3 aufgebaut sein.
Zugegeben, eine Schleife ist nicht
gerade optimal und ihre Durchlaufzeit
auch vom Rechnertyp abhängig, die
verwendete Programmiersprache Visual
BASIC läßt aber keine Alternative zu
einer halbwegs präzisen Zeiterfassung.
Das Programm auf Diskette EPS 986002-
1 soll nur als Beispiel und Anregung für

eigene Software-Entwicklungen sein.
Da auf den Schnittstellenleitungen im
allgemeinen ±10 V liegen, ist D1 als
Verpolschutz erforderlich. D3 verhindert
ein allzu negatives Potential an der
Basis von T2.
Beim Aufbau der Schaltung sind kein-
erlei Probleme zu erwarten. Die weni-
gen Bauteile können leicht auf einer
Lochrasterplatine untergebracht wer-
den. Das in der Stückliste genannte
Solarzellenmodul (450 mV) besitzt zwei
Schraubanschlüsse auf der Rückseite,
die sowohl für einen mechanischen als
auch einen elektrischen Kontakt ver-
wendet werden. Die Verbindung mit

X-10 - 2/98 Elektor

EXTRA

———————————————————— PC-P

LUS

Eine Schaltung wie diese gibt es wohl noch nicht: Sie
mißt die Lichtstärke über die serielle Schnittstelle eines
PCs und benötigt dazu keine externe Stromversor-
gung. Dazu gibt es ein Demonstrationsprogramm in
Visual BASIC, das leicht modifiziert und den eigenen
Bedürfnissen angepaßt werden kann.

Von Bernd Oehlerking

K1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

D1

D2

D4

R1

10k

R2

10k

C

1µ

R4

12k

D3

T2

BC547C

T1

BC557C

R3

10k

7555C

DIS

THR

OUT

TR

CV

2

7

6

4

R

3

5

8

1

BC547C

C

B

E

Solarzelle

RTS

GND

DTR

CTS

grün

rot

982005 - 11

BC557C

Lichtstärkemessung
am PC

Ohne externe Stromversorgung

Bild 1. Schaltung des Helligkeits-Interfaces mit einer Solarzelle als Sensor.

Stückliste

Widerstände:
R1...R3 = 10 k
R4 = 12 k

Kondensator:

C1 = 1

µ MKT

Halbleiter:
D1,D3 = 1N4148
D2 = Low-current-LED rot
D4 = Low-current-LED grün
T1 = BC557C
T2 = BC547C
IC1 = TLC7555

Außerdem:
Kleine gekapselte Solarzelle

(Conrad 198030)

9poliger Sub-D-Kabelverbinder,

female

2·5poliger Pfostenverbinder
2·5poliger Kabelverbinder
2...3 m 10poliges Flachbandka-

bel

dem PC übernimmt ein 2...3 m langes
10poliges Flachbandkabel (wovon
allerdings nur vier Leitungen gebraucht
werden), das in Schneidklemmtechnik
mit der Schaltung verbunden wird und
mit einem Sub-D-Verbinder (female)
zum Anschluß an die RS232-Schnittstelle
des PCs ausgestattet ist. Die Hardware
läßt sich mit relativ einfachen Mitteln

testen, da das Programm einen Test-
modus vorsieht, in dem sich DTR und
RTS getrennt einstellen lassen und
außerdem CTS gelesen wird. Tabelle 1
zeigt die Konsequenzen (für die LEDs
und CTS) der unterschiedlichen Pegel
von DTR und RTS.

(982005)rg

PC-P

LUS

———————————————————

Elektor

EXTRA

X-11 - 2/98

DISCHARGE

THRESHOLD

R = 100k

TRIGGER

CONTROL
VOLTAGE

OUTPUT

7555C

RESET

GND

≥

1

≥

1

+U

1

1

1

R

R

R

8

4

3

7

1

2

5

6

B

982005 - 12

DTR = ON

RTS = ON

WAIT

RTS = OFF

USE COUNT

982003 - 13

COUNT = 0

COUNT =

COUNT + 1

CTS

= LOW

?

N

Y

NEW MEASUREMENT

Bild 2. Innenschaltung des CMOS-Timers 7555.

Bild 3. Prinzip des Beispielprogramms.

Tabelle 1.

DTR

RTS

D4

D2

CTS

aus: –10 V, an: +10 V

rot

grün

aus: 0 V, an = +10 V

aus

aus

aus

aus

aus

an

aus

aus

an

aus

aus

an

an

aus

aus

an

an

aus

an

an