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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Infrarotübertragung ohne Protokoll!


Autor: Atze O. (bauernliese) Benutzerseite
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Hallo Mikrocontroller-Gemeinde

Ich habe eine Frage zu meinem neuen Projekt welches ich mit einer 
Infrarotübertragung realisieren möchte.

Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen und dazu 
auch kein Übertragungsprotokoll und am besten auch keine Trägerfrequenz 
nutzen.
In allen Foren ließt man immer, zum empfang des Signals soll man am 
besten fertige Bausteine aller "TSOP 4836" verwenden.

Mein vorhaben ist aber mit einer Senderdiode ein Signal von z.B.: 1kHz 
zu senden und dieses dann zu empfangen.

Ist das überhaupt möglich oder habe ich durch die verschiedenen 
Einflüsse von außen (Tageslicht) zu viele Störfaktoren und muss auf eine 
Lösung mittels Trägerfrequenz zurückgreifen?

MfG
:-)

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Atze O. schrieb:
> Ich habe eine Frage zu meinem neuen Projekt welches ich mit einer
> Infrarotübertragung realisieren möchte.
>
> Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen und dazu
> auch kein Übertragungsprotokoll und am besten auch keine Trägerfrequenz
> nutzen.

Wie überaus unsinnig.

Du möchtest Daten übertragen, aber kein Protokoll nutzen? Das ist wie 
"ich möchte mit meinem Nachbarn reden, aber keine Sprache benutzen".

> Mein vorhaben ist aber mit einer Senderdiode ein Signal von z.B.: 1kHz
> zu senden und dieses dann zu empfangen.

Ach ja. Und deine 1kHz sind dann keine Trägerfrequenz, oder was?

> Ist das überhaupt möglich oder habe ich durch die verschiedenen
> Einflüsse von außen (Tageslicht) zu viele Störfaktoren und muss auf
> eine Lösung mittels Trägerfrequenz zurückgreifen?

Dir fehlen drei Dinge:

1. Grundlagen
2. Grundlagen
3. Grundlagen

Autor: Mani W. (e-doc)
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Atze O. schrieb:
> Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen

Was möchtest Du eigentlich übertragen?

Frequenzen?

Autor: c.m. (Gast)
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eine der grundlagen der datenübertragung ist ein gemeinsames protokoll 
zwischen sender und empfänger.
bisher hast du "infrarot" und "intensitätsänderung" definiert - und nun 
schlägst du dich mit störfaktoren herum.
umgebungslicht wird dir einen offset am empfänger bescheren, und 
streuverluste des senders eine abschwächung des signals.

was willst du denn genau machen? ^^

Autor: Atze O. (bauernliese) Benutzerseite
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Mani W. schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen
>
> Was möchtest Du eigentlich übertragen?
>
> Frequenzen?

Ja genau, was gesendet bzw. übertragen werden soll sind nur Frequenzen,

Es sollen 1kHz gesendet werden und eine LED soll leuchten
Es sollen 2kHz gesendet werden und ein Summer soll eingeschaltet werden 
usw...

Daher kein Protokoll weil nur Frequenzen...

und die Frage wegen der Trägerfrequenz bei einem fertigen Baustein der 
sich ja gut eignen würde Filter usw...
Oder bleibt mir nur so ein Baustein über weil ich sonst keine 
Übertragung bekomme....

Ich denke die Grundlagen dazu habe ich, ich wollte von euch nur eine 
Einschätzung bzw einen Rat ob ich das so realisieren kann oder nicht :-)

Autor: Cyblord -. (cyblord)
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Atze O. schrieb:
> Ja genau, was gesendet bzw. übertragen werden soll sind nur Frequenzen,
>
> Es sollen 1kHz gesendet werden und eine LED soll leuchten
> Es sollen 2kHz gesendet werden und ein Summer soll eingeschaltet werden
> usw...

Und das ist kein Protokoll?



>
> Daher kein Protokoll weil nur Frequenzen...

Klar! Du bist echt der Exberde alda

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Atze O. schrieb:
> Ich denke die Grundlagen dazu habe ich, ich wollte von euch nur eine
> Einschätzung bzw einen Rat ob ich das so realisieren kann oder nicht :-)

In den TSOP-Bausteinen ist schon eine ausgeklügelte Elektronik drin, 
damit Störungen aus der Umgebung rausgefiltert werden. Daher wäre es 
unklug, auf diese zu verzichten. Schon ein simpler Sonnenstrahl 
beinhaltet derart viel IR-Strahlung, dass Dir das Signal kaputtgeht.

Wo ist denn jetzt das Problem, 0en und 1en moduliert mit z.B. 38kHz zu 
übertragen?

Und wenn Du nur damit gewisse Geräte fernsteuern willst, dann nimm 
irgendeine ausgediente IR-Fernbedienung und IRMP - fertig.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Atze O. (bauernliese) Benutzerseite
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Frank M. schrieb:
> Atze O. schrieb:
>> Ich denke die Grundlagen dazu habe ich, ich wollte von euch nur eine
>> Einschätzung bzw einen Rat ob ich das so realisieren kann oder nicht :-)
>
> In den TSOP-Bausteinen ist schon eine ausgeklügelte Elektronik drin,
> damit Störungen aus der Umgebung rausgefiltert werden. Daher wäre es
> unklug, auf diese zu verzichten. Schon ein simpler Sonnenstrahl
> beinhaltet derart viel IR-Strahlung, dass Dir das Signal kaputtgeht.
>
> Wo ist denn jetzt das Problem, 0en und 1en moduliert mit z.B. 38kHz zu
> übertragen?

Dann werd ich auf einen TSOP-Baustein setzen, wie gesagt wollte nur mal 
eure mMeinung dazu hören...

Autor: Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite
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Atze O. schrieb:
> Dann werd ich auf einen TSOP-Baustein setzen,

Jepp. Und wenn Du die Software dafür auch nicht neu erfinden willst, 
nimm IRMP auf der Empfängerseite. Wenn Du zudem automatisiert senden 
willst, dann nimm dafür IRSND. Sonst irgendeine ausgediente 
Fernbedienung.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Thomas O. (kosmos)
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Der Hintergrund der Modulation mit mehreren 10kHz ist aber auch das man 
die IR Sendediode durch die kurzen Impulse stärker Pulsen kann.

Ganz genau betrachten stellt die Info 1 kHz  = x; 2 kHz = Y auch ein 
Protokoll dar.

Sehr einfach kann man aber folgendes verwirkliche...  (auf den 
Modulator/Demulator) wurde ich aber auch da nicht verzichten.
...Ein Impuls (High)mit einer festen Impulsdauer x und danach eine Pause 
(Low) je nach Länge der Pause schiebst du eine 1 oder 0 in dein Byte 
hinein. Man startet also mit jedem eintreffenden Impuls einen Timer oder 
polt einen Zähler mit bis der nächste High Impuls eintrifft diese Dauer 
bestimmt das ob das Bit 1 oder 0 ist.

Autor: Martin K. (Gast)
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Idee:
Sender HT12a vor die LED
Empfänger HT12d hinter TSOP
Dann werden keine Frquenzen übertragen, sondern Bitfolgen; hoffe, das 
stört nicht.

Autor: Max707 (Gast)
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Atze O. schrieb:
> Hallo Mikrocontroller-Gemeinde
>
> Ich habe eine Frage zu meinem neuen Projekt welches ich mit einer
> Infrarotübertragung realisieren möchte.
>
> Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen und dazu
> auch kein Übertragungsprotokoll und am besten auch keine Trägerfrequenz
> nutzen.

>
> MfG
> :-)

Selbstverständlich geht das, volle Leistung in den Träger stecken!

Autor: Wolfgang A. (Gast)
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Thomas O. schrieb:
> Ganz genau betrachten stellt die Info 1 kHz  = x; 2 kHz = Y auch ein
> Protokoll dar.

Wozu auch. Mit den beiden Frequenzen läßt sich durch Frequenzumtastung 
relativ zuverlässig der Zustamd eines Bits kontinuierlich (innerhalb der 
Nutzbandbreite) übertragen. Was soll man da zusätzlich mit einem 
Protokoll.
Zumindest wäre die Bezeichnung "Protokoll" dafür arg hochtrabend, auch 
wenn das aus übertragungstechnischer Sicht vielleicht korrekt sein mag.

Atze O. schrieb:
> ... und muss auf eine Lösung mittels Trägerfrequenz zurückgreifen?

Mit der Nutzung von IR-Licht hast du dich bereits für eine 
elektromagnetische Welle, genauer wahrscheinlich breitbandiges 
Rauschsignal. mit einer Frequenz um 350THz als Träger entschieden.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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Hier mal ein Beispiel wie ich das meine, ein weitere Vorteil, jedes Bit 
wird einzeln synchronisiert, da läuft also nichts davon egal ob man 1 
oder 200 Bits überträgt.

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Atze O. schrieb:
> Mani W. schrieb:
>> Atze O. schrieb:
>>> Ich möchte mit der Infrarotübertragung nur Signale übertragen
>>
>> Was möchtest Du eigentlich übertragen?
>>
>> Frequenzen?
>
> Ja genau, was gesendet bzw. übertragen werden soll sind nur Frequenzen,
>
> Es sollen 1kHz gesendet werden und eine LED soll leuchten
> Es sollen 2kHz gesendet werden und ein Summer soll eingeschaltet werden
> usw...
>
> Daher kein Protokoll weil nur Frequenzen...

So so. Die Festlegung "wenn ein 1kHz Signal gesendet wird, soll die LED 
leuchten" ist also kein Protokoll? Faszinierend.

Aber heh, tatsächlich gibt es da Parallelen in die Vergangenheit. 
Stichwort Modellfernsteuerung. Da hat man auch mal so angefangen, daß 
man diskrete Steuerfrequenzen gesendet hat (nochmal auf einen Träger 
aufmoduliert, aber das ist ein technisches Detail; wenn man mag, kann 
man die IR-Strahlung bei 880nm = 340THz auch als Träger ansehen). Jede 
Frequenz konnte dann genau eine Funktion anschalten.

Nachteile gab es zuhauf:

- die Filter für die Signalfrequenzen mußten recht schmalbandig sein, 
damit sie nicht schon auf Rauschen oder Störungen ansprechen. Zu Beginn 
verwendete man Schaltungen mit LC-Schwingkreisen. Später gab es 
spezialisierte IC wie den NE567 Tone Decoder.

- trotzdem skalierte die Sache nicht so recht: pro Kanal war ein 
spezialisierter Decoder notwendig. Die Auswahl der Signalfrequenzen war 
kniffelig. Oberschwingungen (Verzerrungen) einer Frequenz sollten ja 
nicht einen anderen Kanal fälschlicherweise auslösen. Und irgendwann war 
auch schlicht Schluß mit der Bandbreite.

- es konnte trotzdem nur 1 Bit pro Kanal übertragen werden. Ein 
kontinuierlicher Ruderausschlag oder Lenkwinkel? Pustekuchen.

Und dann kam die Revolution in Form der Proportional-Fernsteuer- 
Protokolle (Multiprop & Co). Statt einzelner Frequenzen wurden digitale 
Impulse übertragen. Man bekam pro Impuls einen proportionalen 
Steuerkanal. Ruderausschlag von +90° bis -90° mit besser als 1° 
Auflösung. Der Aufwand für Sender und Empfänger war im wesentlichen der 
gleiche, egal ob man 5, 8 oder 10 Kanäle übertrug. Das digitale Signal 
war störfester. Die benötigte Bandbreite geringer.

Eine Win-win-win Situation (um mal Volker Pispers zu zitieren ;)
Der Krempel war derartig erfolgreich, der hat die gut 30 Jahre bis heute 
überlebt. Und ist weit vom Aussterben entfernt.

Und bei IR-Fernbedienungen? Da hat man die anfängliche Phase der 
Irrungen und Wirrungen schnell hinter sich gelassen. Eine feste 
Trägerfrequenz (als Zugeständnis an die Individualität - eine aus einer 
Handvoll). Darauf aufsetzend ein Protokoll von digitalen Impulsen. Und 
der Drops war gelutscht.

Aber egal - in einer kleinen Enklave lebt ein unbeugsamer Entwickler. 
Nennen wir ihn Atze. Der hat nichts aus der Vergangenheit gelernt. 
Konnte er nicht. Er kennt sie schlicht nicht. Protokolle sind ihm 
suspekt. Trägerfrequenzen sind Teufelswerk. Er geht den Weg der reinen 
Le(e|h)re. Er moduliert Steuerfrequenzen auf einen Träger.

Wünschen wir ihm Glück!

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