Hallo zusammen,
ich brauch mal Eure Hilfe. Ich hab zwar Ahnung von Programmierung, aber
bei der analogen Schaltungstechnik scheitert es manchmal.
Und zwar hab ich auf mehreren uC-Boards eine Sendediode, die direkt mit
dem Tx-Pin des Uarts verbunden ist. Fuer Debugging-Zwecke kann auf der
seriellen Schnittstelle des uC etwas ausgegeben werden. Das Signal wird
also quasi "amplitudenmoduliert" (Licht ans, Licht aus)
Um das Signal am PC empfangen zu können, habe ich mir eine kleine
Platine mit Fototransistor gebastelt, dia das Lichtsignal empfängt, nach
TTL wandelt und schliesslich auf USB (siehe Anhang). Im Prinzip
funktioniert es auch (sogar bis 115000 Baud).
Das Problem ist nur, wenn das Lichtsignal zu schwach ist und die
Basis-Emitter-Spannung nicht über 0,7V kommt, schaltet der Transitor
nicht mehr. Ich könnte zwar den Widerstand links unten vergrössern, hab
aber dann das Problem, dass der Transistor möglicherweise nicht mehr
ausschaltet. Das Problem ist also der Gleichspannungsanteil der
vorhanden ist, da es nicht möglich ist, dass der Fototransistor komplett
sperrt, wenn kein Licht da ist.
Ich hoffe, ich konnte das Problem darstellen. Vielleicht hat jemand eine
Idee, wie man die Schaltung noch opmitieren könnte, ohne jetzt einen
riesen Aufwand zu generieren.
Gruesse, Frank
Frank schrieb:> da es nicht möglich ist, dass der Fototransistor komplett> sperrt, wenn kein Licht da ist
Das ist schon möglich, bloss muss es dazu total dunkel sein. Gegen das
Umgebungslicht kann man auch elektronisch nichts machen, aber ein
Röhrchen aus schwarzer Pappe könnte helfen.
Georg
Hallo Frank,
die Idee ist super :)
Zu Deinem Problem, hast Du schon mal daran gedacht mit IR Dioden zu
arbeiten? Da hast Du weniger Probleme mit dem Umgebungslicht.
Grüsse,
René
Hi,
der Fototransistor könnte auch auf eine "Kennlinie" gesetzt werden.
Im Bild sind die Extrempositionen gezeichnet.
Vorschlag:
Schalte mal einen R von ca. 10k von der Basis des letzten Transistor
gegen GND. Dadurch sperrt der evtl. besser.
ciao
gustav
Warum ist ein 10K und 4,7K parallel?
Du brauchst einen Schwellwertschalter/ Schmitt-Trigger.
Da brauchst du nichts neues erfinden. Schaltungen dazu gibt es
massenhaft.
René H. schrieb:> die Idee ist super :)
Nein, ist sie nicht.
> Zu Deinem Problem, hast Du schon mal daran gedacht mit IR Dioden zu> arbeiten? Da hast Du weniger Probleme mit dem Umgebungslicht.
1. hat er wohl eine IR-Diode
2. hilft die nicht gegen Probleme mit Umgebungslicht. Ein IR-Filter
vor dem Empfänger würde (ein bißchen) helfen. Wenn das Umgebungslicht
selber auch IR enthält - wie z.B. Tageslicht oder Glühlampenlicht -
dann eher weniger.
Serielle Daten über Infrarotlicht - die Idee ist dermaßen alt, das ist
sogar standardisiert. Stichwort: IRDA.
Für eine quick-and-dirty Bastellösung kann man es sicher so machen wie
der TE zeigt. Allerdings würde man wohl Empfänger und Sender gut
aufeinander ausrichten und gegen Streulicht abschirmen. Z.B. indem man
jeweils ein Stück schwarzen Isolierschlauch auf IR-LED und
Fototransistor schiebt und sie dann möglichst nahe zusammen schiebt.
Trotzdem wäre ein Oszi zur korrekten Dimensionierung des Arbeits-
widerstands am Fototransistor empfehlenswert.
Axel S. schrieb:> Z.B. indem man> jeweils ein Stück schwarzen Isolierschlauch auf IR-LED und> Fototransistor schiebt
Schön, aber mein Vorschlag eines schwarzen Papprohrs ist keine gute
Idee?
Axel S. schrieb:> Nein, ist sie nicht.
Leidest du unter dem "not invented here"-Syndrom?
Georg
Georg schrieb:> Gegen das Umgebungslicht kann man auch elektronisch nichts machen
Seit der Erfindung der Modulation könnte man die Information auf einen
Hilfsträger modulieren, wie es jede IR-Fernbedienung tut. Dann kann man
den Hilfsträger einschließlich des Modulationsinhalts deutlich besser
vom Umgebungslicht trennen, als bei direkter On-Off-Modulation mit den
Daten.
Mit 3 zusätzlichen Opamps könntest du die Schaltung um
2 Spitzenwertdetektoren (max. und min. Wert)
1 Komparator mit kleiner Hysterese
erweitern.
Die Spitzenwertdetektoren sollten recht träge sein, damit sie nur mit
dem Umgebungslicht mitlaufen, und nicht zu sehr vom Signal beeinflusst
werden.
Aus den Ausgänge beider Spitzenwertdetektoren erhäst du über einen
Spannungsteiler eine schöne Referenzspannung für den Komparator.
Georg schrieb:> Axel S. schrieb:>> Z.B. indem man>> jeweils ein Stück schwarzen Isolierschlauch auf IR-LED und>> Fototransistor schiebt>> Schön, aber mein Vorschlag eines schwarzen Papprohrs ist keine gute> Idee?
Das ist am Ende die gleiche Idee.
>>> die Idee ist super :)>>>> Nein, ist sie nicht.>> Leidest du unter dem "not invented here"-Syndrom?
Wie kommst du darauf? Eine LED (IR oder nicht) direkt mit einem UART
Datenstrom zu amplitudenmodulieren ist keine gute Idee. Vollkommen
egal ob hier oder woanders erfunden.
Über das Problem haben sich vor vielen Jahren schon kluge Leute Gedanken
gemacht und dabei ist der IRDA-Standard herausgekommen. Der hat den
Vorteil, daß es auch funktioniert. Mittlerweile ist aber auch IRDA schon
wieder obsolet. Bluetooth und ähnliche Nachbereichsfunklösungen haben
diese Funktionalität übernommen.
Joe F. schrieb:> Für andere Baudraten muss C1 entsprechend geändert werden.
Der Kondensator kann IMHO fast beliebig groß sein. Der TP aus R2/C1 muss
nur den Schwankungen des Umgebungslichtes gut folgen können, i.e. die
Symbolrate muss weit weg von 100Hz oder irgendwelchen PWM-Frequenzen
liegen, wenn man die Schalung bei getaktetem Kunstlicht betreiben
möchte.
Wolfgang schrieb:> Der Kondensator kann IMHO fast beliebig groß sein. Der TP aus R2/C1 muss> nur den Schwankungen des Umgebungslichtes gut folgen können
Du musst damit rechnen, dass Übertragungspausen vorkommen.
Die Grenzfrequenz des TP sollte also nicht viel tiefer als bei ca. der
halben Baudrate liegen. Sonst verliert/verstümmelt man Bits am Anfang
der Übertragung.
Gerade durch die hohe Grezfrequenz folgt der Schaltpunkt 50 Hz Störungen
(auch mit relativ großer Amplitude).
Hallo zusammen,
erstmal vielen Dank für die lebhafte Diskussion und die
Lösungsvorschläge.
> Wie kommst du darauf? Eine LED (IR oder nicht) direkt mit einem UART> Datenstrom zu amplitudenmodulieren ist keine gute Idee. Vollkommen egal> ob hier oder woanders erfunden.
Dass die von mir verwendete Technik keinen professionellen Anspruch hat,
ist mir schon klar. Es geht darum mit einfachen Mitteln eine temporäre
Debugging-Schnittstelle zu haben. Auf Sendeseite benötige ich lediglich
eine LED (ich habe eine weiße gewählt, damit sich auch für eine optische
Signalisierung verwendbar ist) und einen Vorwiderstand.
> Das ist schon möglich, bloss muss es dazu total dunkel sein. Gegen das> Umgebungslicht kann man auch elektronisch nichts machen, aber ein> Röhrchen aus schwarzer Pappe könnte helfen.
Ich hab mich bereits mit einem Schrumpfschlauch beholfen.
> Mit einem Potentiometer könntest du den Umschalt-Lichtpegel einstellen.
So ähnlich habe ich es jetzt auch gelöst. Durch eine Umschaltung des
Widerstandswerts (wo ursprünglich die Parallelschaltung von 10k und 4,7k
war) kann ich jetzt wählen zwischen
- kleinem Widerstand für große Beleuchtungstärken und große
Datenübertragungsraten
- größerem Widerstand für kleine Beleuchtungstärken (Bei größeren
Belechtungstärken sperrt der Transistor nicht schnell genug und ich
müsste die Übertragungsrate reduzieren)
Außerdem habe ich den Basiswiderstand von 10k auf 1k Ohm reduziert, was
die Ansteuerung auch nochmal empfindlicher macht.
René H. schrieb:> Zu Deinem Problem, hast Du schon mal daran gedacht mit IR Dioden zu> arbeiten? Da hast Du weniger Probleme mit dem Umgebungslicht.
...wenn man den Empfänger mit einem IR-Filer versieht.
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