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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Highspeed Infrarot (IR)


Autor: Wuifal (Gast)
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Hallo zusammen!

Ich möchte bei einem bestehenden System eine Bussignal per Infrarot 
übertragen.
Der kürzeste Impuls ist 2us und dürfte nicht länger als 2,8us werden. 
D.h. Ausschaltzeit von max 0.8us. Die Pakete dauern ca. 4ms und kommen 
alle 50ms.
Ich bräuchte Sender und Empfänger. Die maximale Distanz beträgt 20cm.

Meine ersten Versuche mit einem BC557 eine IR Diode anzusteuern und mit 
einem Phototransistor zu empfangen scheiterten kläglich!

Daher an die Spezialisten: Ist so was generell möglich? Welche Bauteile 
empfehlt ihr?

danke im voraus

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ob möglich, weiß ich nicht, aber es gibt spezielle IRDA Bauteile, mit 
denen auch Computer Daten austauschen. Vielleicht guckst Du mal danach.

Autor: schnell (Gast)
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signal: modulieren, senden, empfangen, filtern: signal

Autor: schnell (Gast)
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modulieren ist bei der impulslänge allerdings wohl nicht so einfach

Autor: alfsch (Gast)
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einfache, aber etwas derbe methode:
nimm nen 10mbit optokoppler (reichelt, 6n137, 49ct)
teile ihn gerecht :-))    (seitenschneider, dremel oä.)
voila: ein sender + empfänger , der 10mbit kann :-)

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Wieder so ein blöder Spruch

Autor: alfsch (Gast)
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bitte???

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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aaah, sorry!
habe nicht mitbekommen, das Du das ernst meinst.

Autor: keiner der Rahuls (Gast)
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>Ich möchte bei einem bestehenden System eine Bussignal per Infrarot
>übertragen.

Warum per IR? Nimm doch einfach ein Kabel, oder einen Kondensator, wenns 
galvanisch getrennt sein muß.

>Der kürzeste Impuls ist 2us und dürfte nicht länger als 2,8us werden.
>D.h. Ausschaltzeit von max 0.8us.

Warum so kurz? Mach sie doch länger und übertrage sie mit einer LED im 
sichtbaren Bereich, wenn's schon optisch sein muß. Dann siehst du, was 
passiert, und die Entwicklung ist viel einfacher.

>Die Pakete dauern ca. 4ms und kommen alle 50ms.

Wenn sie ständig wiederkommen, sieh dir eins mit dem Digitaloszilloskop 
an und programmier die Daten empfangsseitig fest ein. Dann sparst du dir 
die Übertragung.

>Ich bräuchte Sender und Empfänger. Die maximale Distanz beträgt 20cm.

Wenn die maximale Distanz 20cm beträgt, kannst du Sender und Empfänger 
doch  auf 1cm zusammenbringen und, wie schon vorgeschlagen, einen 
Optokoppler verwenden.

>Meine ersten Versuche mit einem BC557 eine IR Diode anzusteuern und mit
>einem Phototransistor zu empfangen scheiterten kläglich!

Wieso kläglich? Ich glaube dir gerne, daß sie scheiterten. Aber 
inwiefern kann das Scheitern noch ins Klägliche gesteigert werden?

>Daher an die Spezialisten: Ist so was generell möglich? Welche Bauteile
>empfehlt ihr?

Der Spezialist bist doch du, da nur du das "bestehende System" kennst 
und uns sämtliche Eigenschaften vorenthältst. Soll dies wieder so ein 
Trollthread werden, und zu jedem gutgemeinten Vorschlag rückst du mit 
weiteren Details heraus, die den Vorschlag lächerlich erscheinen lassen?

>danke im voraus

Nein, danke.

Autor: alfsch (Gast)
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bzgl meines optokoppler-zerhacken: geht wirklich...hab ich als schnelle 
notlösung eben schon gemacht. eigentlich logisch: da is eben hi-speed 
diode + empfänger drin ; allerdings wars kein 10mbit, sondern  1mbit 
koppler...(aber das sollte wohl nix ausmachen)

Autor: keiner der Rahuls (Gast)
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>allerdings wars kein 10mbit, sondern  1mbit

Mit Linsen kannst du die Optik wieder hinbiegen, dann klappts auch eher 
mit mehr als 1mbit.

Autor: Falk (Gast)
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@Wuifal

Naja, mal wieder viel Grundrauschen hier im Thread. Egal.

Also prinzipiell ist diese Datenrate kein Problem für ne (IR)LED, die 
haben alle Schaltzeiten von >10ns. Bei geeigneter Ansteuerung. Fürs 
erste reicht ein CMOS Ausgang mit Vorwiderstand.
Empfangsseistig siehts da schon anders aus. Nen Phototransistor auf die 
Datenrate zu trimmen braucht schon ne Menge Know-How, auf jeden Fall nen 
Transimpedanzverstärker. Nimm besser ne Photodiode, die sind wesentlich 
schneller. Transimpedanzverstärker sollte auch hier das Mittel der Wahl 
sein, der Geschwindigkeit und der Verstärkung wegen. Bei 20cm 
Übertragungsweg raucht man noch keine Linsen etc., allerdings müssen 
Sender und Empfänger schon halbwegs aufeinender ausgerichtet werden.

MFG
Falk

Autor: Kliby (Gast)
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zwar schon ne ewigkeit her, aber hab mal sowas gemacht, funktionierte 
aber bis etwa 10m. Wenn du die Versteärkerschaltung, und beim 
ankommenden signal die filterung vernüftig auslegst, ist das mit 
standartbauteilen kein thema...

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Lässt sich so ein Optkoppler TATSÄCHLICH zersägen, um ihn nachher als 
separate Bauteile (Sender/Empfänger) zu verwenden.
Glaub ich nicht... (aber kann ja sein) Hat jemand ein Foto?

Autor: alfsch (Gast)
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ja...hab ihn mit seitenschneider...geteilt.
geht wohl nicht mit allen typen, je nach innerem aufbau, aber der 
versuch kostet nicht viel; und als schneller versuch wars bei mir 
erfolgreich; die max distanz war bei mir 20cm, viel weiter gehts wohl 
nur mit optik.
den inneren aufbau der 6n137 kenn ich nicht, wens interessiert 
....zwick !
(foto kann ich zz nicht machen, hab kamera verliehen )
sieht man : klare plasik-halb-kugel = ir-sende-diode
+ "irgendwas" mit abgesplittertem plasik-kopf (hat zange wohl erwischt)
= empfänger , ging bzw geht aber trotzdem (wohl auch etwas glück dabei)!

Autor: fieser Rahul (auch Oskar genannt) (Gast)
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Jetzt weiß ich endlich, woher ich IR-LEDs und passende Fototransistoren 
bekomme... ;-)

Autor: Wolfgang Haring (wulfinator)
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Hallo zusammen!

Um Verwirrung vorzubeugen: Ich habe mich jetzt eingeloggt und bin der 
Author dieses Threads!

Ich habe mittlerweile bei Microchip sehr gute Application Notes gefunden 
und habe auch in den Foren weitergesucht. Mein Fehler ist vermutlich, 
dass der Strom durch die Sendediode viel zu gering war! Empfängerseitig 
arbeitete ich mit einem Phototransistor der, wie sich jetzt 
herausstellte, total fehl am Platz ist!

Danke an Falk, der Tipp mit dem Transimpedanzverstärker ist sicher sehr 
gut! Microchip beschreibt ihn verständlich!

Trotzdem bin ich noch etwas pessimistisch, was die 0.8us angeht! Das 
werde ich vermutlich eine Weile mit verschiedenen Bauteilen testen 
müssen.
Ich hatte gestern auch eine Idee zur Bandbreitenminimierung des von mir 
verwendeten Protokolls. (hilft vermutlich auch, dann könnte ich auch 
etwas über 1us kommen!

Ich werde weiter berichten, falls es euch interessiert!

PS: Der Unterhaltungswert ist wieder mal sensationell! Wir haben uns in 
der Firma köstlich amüsiert, überhaupt " keiner der Rahuls" versteht es 
scheinbar wirklich Anforderungen zu erfüllen! :)))

Autor: andi (Gast)
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Nimm mal eine schnelle (10ns), superhelle IR-Led wie z.B. TSFF5200. Das 
ganze mit Logik-Level-Mosfet ansteuern, gibts auch genug, die 10ns bei 
1A schaffen. Habe ich mal mit ZVN4206A gemacht, Ergebnis siehst du im 
Anhang, Spannung direkt an der LED gemessen, Impulse sind 1A stark.

Schnelle Photodiode mit Tageslichtfilter verwenden, SFH203FA oder so. 
Transimpedanzverstärker wurde schon genannt, möglichst hohe 
Sperrspannung an der Photodiode anlegen, je höher, desto geringer die 
Sperrschichtkapazität.

Evlt gibts auch Bauteile für Fast-IRDA.

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