Optimierung des Lego Mindstorms Lichtsensors

Der Lego Mindstorms Lichtsensor liefert in der Originalversion unzureichende Ergebnisse. Die theoretisch erreichbaren Werte gehen von 0 - 100. In der Realitaet gehen die Werte etwa von 20 (schwarz) bis 45 (weiss). Das Problem ist konstruktionsbedingt! Die Sende- und Empfangsdiode sitzen sehr dicht nebeneinander. Dies fuehrt dazu, dass gesendetes Licht auch innerhalb des Bausteins zur Photodiode gelangt. Dies macht vernuenftige Werte unmoeglich. Ziel ist es also, das im Inneren abgestrahlte Licht komplett zu blockieren. Hier nun eine Modifikation, die Werte von 0 (schwarz) bis 100 (sehr helles Licht) erreicht:

1. Zerlegen des Sensors
Fuer die Modifikation ist es notwendig, den Baustein zu zerlegen. Das ist leider nicht ganz einfach, da der Baustein verklebt ist. Als erstes muss man die sechs blauen Laschen an der Unterseite entfernen. Am einfachsten geht das mit einem kleinen Schraubendreher oder einem scharfen Messer.

Der Originalzustand

Die Haltelaschen sind entfernt

Anschliessend kommt der schwierigste Teil. Der Baustein ist mit der Bodenplatte an fuenf Stellen verklebt. Und zwar an den vier Ecken und im Bereich der Kabeldurchfuehrung im Inneren des Bausteins. Hier hilft nur sanfte Gewalt. Achtet darauf, die Bodenplatte nicht durchzubrechen.

halb offen

Bodenplatte vom Rest getrennt

Auf dem rechten Bild ist deutlich zu erkennen, an welchen Stellen die Bodenplatte mit dem Oberteil verbunden war.

2. Modifikation der LEDs
Nachdem die Bodenplatte entfernt ist, sieht man die Schaltung im Inneren vor sich. Durch vorsichtiges Ziehen an den LEDs kann die Platine ein wenig aus dem Baustein herausgehoben werden.

Jetzt geht es ans Abschotten der LEDs. Die Anleitungen die ich bisher im Internet gefunden habe, kuemmern sich nur um das Abschotten der roten LED. Dies lieferte bei mir keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Ich habe mich daher entschieden, beide LEDs zu bearbeiten.

3. Die Photo-LED
Fuer die Photo-LED kommt Typen-Reiniger zum Einsatz. Frueher gab es das im Schreibwaren-Geschaeft zu kaufen. Es handelt sich um eine Art Knetmasse, die gegenueber normaler Knetmasse den Vorteil hat, dass sie sich nicht mit Plastik oder anderen Materialien verbindet, sich also im Zweifelsfall rueckstandsfrei entfernen laesst. Normale Knete sollte aber auch funktionieren. Man formt einen flachen Streifen, den man um die Photo-LED wickelt. Es ist darauf zu achten, dass moeglichst keine Loecher entstehen. Notfalls die Masse entfernen und nochmal machen. Der vordere Teil der Photo-LED muss natuerlich frei bleiben, sonst funktioniert hinterher gar nichts mehr!

4. Die rote LED
Fuer die rote LED kann man theoretisch die gleiche Methode verwenden. Dann bleiben aber Lichstrahlen, die von vorne auf die Photo-LED leuchten. Um das zu verhindern, habe ich mich entschieden, schwarze Folie zu verwenden, die ich um die LED gewickelt habe. Gut geeignet ist hier zum Beispiel die Huelle eines alten Taschenkalenders oder aehnliches. Man kann auch schwarzen Schrumpfschlauch nehmen (gibt es im Elektronik-Handel). Wichtig ist, dass im vorderen Bereich die Abdeckung ein wenig laenger ist als die LED!. Die Folie laesst sich ganz gut mit einem kleinen Stueck des Typenreinigers, wie er unter Punkt 3 zum Einsatz kam, fixieren.

5. Restarbeiten
Sind beide LEDs soweit abgedichtet, wird von hinten noch ein Stueck Typenreiniger ueber beide LEDs geklebt. Jetzt sollte die optische Trennung der beiden LEDs perfekt sein.

Ansicht von vorne

Ansicht von hinten

Als naechstes setzt man die Platine wieder vorsichtig in das Gehaeuse ein. Ich musste bei meinem Gehaeuse die Oeffnungen fuer die LEDs ein ganz klein wenig erweitern, damit alles passt. Beim Einsetzen muß man die Platine am hinteren Ende (da wo das Kabel angelötet ist) anheben, damit sie sich leicht wieder einsetzen lässt. Zum Schluss noch die Bodenplatte wieder anbringen und mit ein paar Tropfen Alleskleber fixieren. Moeglichst keinen Plastik-Kleber verwenden, damit man notfalls die Bodenplatte nochmal entfernen kann.

6. Das Ergebnis
Zum Schluß noch ein paar Bilder vom Ergebnis:

ganz dunkel

normaler Zustand

helles Licht

Viel Spass beim Ausprobieren!