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Samstag, 26. Mai 2012, 12:21

Datenübertragung per Infrarot

Hallo QRPForum,

ich denke gerade über die Datenübertragung per Infrarot für analoge Messwerte nach.
Alles muss über eine 9V Batterie laufen und eine Funkübertragung ist nicht möglich.

Da ich noch nicht viele Erfahrungen mit der Infrarottechnik habe, hoffe ich auf viele konstruktive Ideen.

Ich möchte über drei IR Sendedioden ein TTL (RS2322) Datensignal mit 38kHz moduliert über eine möglichst weite Strecke (10m) störungsfrei übertragen.

Sende und Empfänger werden innerhalb eines Gebäudes, wie auch draußen im Sonnenlicht betrieben.
Und das könnte ein Problem dar stellen.

Wer hat mit solch einer Konstellation schon Erfahrungen ?

Die Datenrate soll bei 500 Bits/s liegen, laut Datenblatt sind auch höhere möglich.

Als IR-Sendedioden habe ich die TSAL6400 ausgewählt und als IR-Empfänger mit 38kHz Filter und Vorverstärker habe ich den TSOP2238 gefunden.

Vorteil: das Ausgangssignal kann dann direkt an den Eingang eines µP gelegt werden, ohne weitere Beschaltung oder Pegelanpassung.

Links:
[1] TSAL6400 : www.vishay.com/docs/81011/tsal6400.pdf
[2] TSOP2238 : www.vishay.com/docs/82090/tsop48xx.pdf
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73 de Uwe
DC5PI

2

Samstag, 26. Mai 2012, 22:49

Hallo Uwe,
im Modellbahnbereich habe ich IR-Reflexsensoren eingesetzt.Durch den Einsatz eines Spannungskomperator-IC (LM393) habe ich das Problem " Fremdlichteinfluß"bei meiner Anwendung lösen Können. Das funkioniert bei entsprechend großen Abstand IR-Licht zu Fremdlicht. Im Anhang ist die Auswerteschaltung
Die Referenzspannung wird entsprechend der Spannung über R3 bei IR-Licht eingestellt. Damit wird erreicht ,dass der Transistor Q1 nur bei Signalen der IR-Diode schaltet.
Fremdlicht, vorausgesetzt es ist nicht zu stark, führt nicht zum Schalten des Komperator.
Ich könnte mir vorstellen, dass bei Fremdlichtbeeinflussung in deinem Projekt ähnlich verfahren werden könnte.
73 Wolfgang
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3

Samstag, 26. Mai 2012, 22:55

hier nun die Schaltung im Anhang
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  • Zählpunkt.pdf (11,25 kB - 287 mal heruntergeladen - zuletzt: 27. Mai 2018, 07:20)

4

Sonntag, 27. Mai 2012, 00:24

Hallo Wolfgang,

ok, ich sehe, bei Dir wird das Signal noch analog verarbeitet.

Die TSOP2238 sind schon "digitale " IR-Empfänger; der gesamte analoge Prozess steckt im Bauteil.
Es wird nur ein low / high Signal geliefert.
Das Signal wird auf der Senderseite auf einem 38kHz "Träger" moduliert und im Empfänger wieder demoduliert / dekodiert. Das soll schon einige Störungen ausfiltern.

Ich habe heute noch eine Trick gefunden, um die Reichweite zu erhöhen und den Signal-Rauschabstand zu verbessern: die IR-LED wird mit einen PWM Signal im Verhältns von 3/16 der Bitrate geschaltet und dann kann man den Strom durch die sende IR-Led entsprechend erhöhen.
Bei meinem 500 Baud = Bits/s ist ein Bit 2ms lang und die IR-Led ist nur 0,375ms an und 1,625ms aus .
Das wären dann 28,5 Schwingungen @38kHz.

Meinen Sender (das Programm) habe ich schon umprogrammiert, den Empfänger muss ich noch aufbauen und das Programm schreiben.

Das ist aber einfach, da nur ein RS232 Signal mit anhängigem Protokoll zu empfangen, auf Vollständigkeit und Korrektheit (CRC) überprüft werden muss und dann die Daten über eine USB Schnittstelle zum PC gesendet werden.

Bei den Daten handelt es sich um die Messkopf ID und der gemessenen Leistung P [dBm]; P E {-80dBm, .. ,+15dBm}.

Der Messkopf ist dann kalibriert für
  • die ADC-Wandlung und
  • für die AD8307 Messpunkte 0dBm und -60dBm
  • für z.B. 4 Messfrequenzen
_
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73 de Uwe
DC5PI

  • »Gleichstromfunker« ist männlich

Beiträge: 89

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5

Sonntag, 27. Mai 2012, 20:37

Hallo Uwe,

da hast Du dir ein hohes Ziel gesteckt - besonders bei voller Sonne.

Du brauchst eine sehr hohe Sendeleistung und einen Empfänger, der mit hoher Gleichlichtbelstung klar kommt.
Als Empfänger kenne ich nur den SL486 , der da eventuell geeignet wäre.

Viele Grüße
Bernd

6

Sonntag, 27. Mai 2012, 20:46

Hallo
Bernd,

ja danke, das wäre einen versuch wert.

Nur ist das Chip aus 1994 und abgekündigt, für einen SMD Prozess dann auch nicht mehr zu verwenden.

Was gab es denn danach noch für Entwicklungen?

.
73 de Uwe
DC5PI

  • »Gleichstromfunker« ist männlich

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7

Sonntag, 27. Mai 2012, 21:20

Hallo Uwe,

von den SL486 habe ich noch paar als SMDs da.

Ich wollte immer mal paar gute Fernbedienungen damit bauen, bin aber leider nie an den dazugehörigen Sender- und Decoder-Chips gekommen .

Dananach folgte wohl die Entwicklung dem Motto "G....ist g..."

Falls Du Interesse hast, schicke mir bitte eine Mail.

Viele Grüße
Bernd

8

Sonntag, 27. Mai 2012, 22:44

hallo uwe,
eventl. mal an ultraschall gedacht?
ist zwar nicht konform mit den bedingungen des projekts...aber vielleicht mal
einen gedanken daran verschwenden. :-)
73 de addi /dc0dw

9

Montag, 28. Mai 2012, 00:09

Hallo Bernd,
Ich wollte immer mal paar gute Fernbedienungen damit bauen, bin aber leider nie an den dazugehörigen Sender- und Decoder-Chips gekommen .
Heute kann man das einfach, mit zwei C libs erledigen, diese laufen auch auf kleinen Atmel µP.
Auch mehrere Protokolle auf ein mal !

http://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP
73 de Uwe
DC5PI

10

Dienstag, 29. Mai 2012, 12:17

Wäre eine Funkübertragung nicht stabiler?
Z. B. mit AVR Funkmodulen RFM 01, 02, 12

http://www.mikrocontroller.net/articles/RFM12
http://www.mikrocontroller.net/topic/71682#584915

oder ist das zu aufwändig?
Gruß, Günter

11

Dienstag, 29. Mai 2012, 12:22

Hallo Günter,

nein eine Funkverbindung ist nicht realisierbar.

Es können E- Felder bis 100V/m vorkommen und die gesamte Schaltung, incl. 3x LED und 1 Schalter wird nicht größer als eine 9V Blockbatterie werden.

Ich habe ein Schubert-Gehäuse #2c Maße 37x74x40mm vorgesehen.

Harte Anforderungen, ich weiß.
73 de Uwe
DC5PI

12

Dienstag, 29. Mai 2012, 13:00

Hallo Uwe,
Ultraschall? wäre eine Option gegen das Sonenlicht
73 de Addi / DC0DW

13

Dienstag, 29. Mai 2012, 13:05

Hallo Addi,

danke, ja Ultraschall habe ich gelesen.

Ich frage mich nur wie der Sender und der Empfänger aussehen können.

Ich denke max. 15mm Durchmesser und 15mm Tiefe wären vielleicht noch machbar.

Hättest Du Vorschläge ?
73 de Uwe
DC5PI

14

Dienstag, 29. Mai 2012, 13:40

Hallo Uwe,
da habe ich leider keine Erfahrung...du müsstes da nach Fledermausdetektoren Ausschau halten oder nach Ultraschalfernsteuerungen.
Gruss
Addi

15

Dienstag, 29. Mai 2012, 13:44

Wenn du nach Ultraschall Sender googlest, wirst du etwas erschlagen :-)
hier ein kleiner Hinweis:
http://www.ipd.uka.de/~buchmann/microcontroller/transmit.htm
Addi

16

Montag, 11. Juni 2012, 17:53

optische Strecke im Sonnenlicht

hallo Uwe,

die TSAL6400 hat einen Halbwinkel von 25°, das ist ganz schön groß. Deswegen ggf. eine kleine Plastiklinse für den TX vorsetzen. Wird für 10m aber nicht nötig sein, wenn der RX selbst in einem Tubus sitzt, Linse, Blende und Filter vorgesetzt bekommt. Baumarktplastikrohr schirmt nicht nur nicht den RX sondern läßt evtl. Lichtanteile durch. Der Filter ist zwingend, wenn Du draußen arbeiten willst.

Die 9V deuten auf Blockbatterie hin? Der weden 100mA Diodenstrom auf Dauer nicht gefallen.

Als RX eine IR-RX-Diode im Sperrbetrieb, rauscharmer OPV und danach Signalkonditionierung mit fertigen Modem-ICs von damals...

...gerade mußte ich an mein 1k2 packet-modem mit 3105 (?) denken... , das Sendesignal kriegst Du in software bestimmt gebastelt..

Einfach mal nach Lichtsprechen oder Ronja "suchen" lassen. 73, Jochen