Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Infrarotdatenübertragung Möglichkeiten IrDA, CIR


von Tom (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich suche nach Möglichkeiten Daten über Infrarot von µC-zu-µC (ARM) zu 
übertragen.

Anforderungen:
-Reichweite mindestens 5 Meter auf Sicht
-Geschwindigkeit unterster RS232 Bereich ausreichend (paar Kilobit/s)
-Leistungsaufnahme ist nicht relevant (genügend Spannung/Strom 
vorhanden)

Recherche-Ergebnisse:
-"Consumer IR": Wie es bei Fernbedienungen gemacht wird, mit 
Trägermodulation. Protokolle RC5, RC6, NEC, SIRC RCA, ..

-IrDA: Der Standard um Daten zwischen Laptops, PCs zu übertragen
Ohne Trägermodulation. Protokolle: SIR, MIR, Giga IR, ...

Probleme:
-Consumer IR hat zu geringe Datenraten (Bitzeiten im ms-Bereich)
-IrDA hat zu geringe Reichweite (max. 1 Meter angegeben)

Fragen:
-Existiert ein drittes Protokoll/Standard, dass zwischen CIR/IrDA liegt 
(Kompromiss)? Also keine Modifizierung der beiden Varianten, sondern 
einen auf alternativen Ansatz baut.
Ich hab nur diese zwei Infrarotdatenübertragungsmethoden gefunden.

-Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B. 
9600 Bit/s möglich?

Gruß

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>-Existiert ein drittes Protokoll/Standard, dass zwischen CIR/IrDA liegt
>(Kompromiss)? Also keine Modifizierung der beiden Varianten, sondern
>einen auf alternativen Ansatz baut.

Keine Ahnung.

>-Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B.
>9600 Bit/s möglich?

Sicher. Es gibt optische Übertragungssysteme per Laser, die im Gbit/s 
Bereich arbeiten. Diese sind aber gerichtet und fest installiert. Wenn 
du mit einer Festinstallation leben kannst, ist ein Laser das Mittel der 
Wahl. Dann kannst du einfach den IrDa Sender mit einer Laserdiode 
ausstatten und bist fertig.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

vielen Dank.
Die Hardware ist leider beschränkt aus Kostengründen auf LED-Basis 
(Beispiel dafür: LD 274-3 :: Infrarotdiode, 950 nm), das hätte ich doch 
erwähnen sollen.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>Die Hardware ist leider beschränkt aus Kostengründen auf LED-Basis

Wieso? Ist das ein Massenprodukt mit Millionenstückzahlen?

>(Beispiel dafür: LD 274-3 :: Infrarotdiode, 950 nm), das hätte ich doch
>erwähnen sollen.

Glaubst du, daß du mal eben schnell und billig einen neuen 
Übertragungsstandard entwickeln kannst?

Laserdioden sind heute auch sehr preiswert, wenn gleich natürlich nicht 
sooo spottbillig wie IR-LEDs.

von Tiramisu (Gast)


Lesenswert?

>-"Consumer IR": ... RC5, RC6, NEC, SIRC RCA, ..
>
>-IrDA: ...
>
>Probleme:...
>
>Fragen:
>-Existiert ein drittes Protokoll/Standard, dass zwischen CIR/IrDA liegt

Jein... es war einmal!
Der Apple Newton hatte eine IR-Übertragung auf 455kHz Basis
bis --- soweit ich mich erinnere --- 19.2kB.
Mehrere Meter haben damit funktioniert. Ob es fünf Meter werden
konnten? Das weiss ich nicht mehr. IMHO sollte man das mit einem
NE555 und NE567 Steckbrett-technisch zügig validieren können.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Anforderungen:
> -Reichweite mindestens 5 Meter auf Sicht

 Also, das mit mindestens 5 Meter und IR wird bestimmt nicht gehen.
 Und falls doch, dann nur im Keller bei totaler Finsternis.

> -Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B.
> 9600 Bit/s möglich?

 Radio Eriwan:
 Im Prinzip ja, sogar schneller und es geht auch über 5 Meter, aber...

 Nicht mit IR

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Marc Vesely (Firma: Vescomp) (logarithmus)

>> Anforderungen:
>> -Reichweite mindestens 5 Meter auf Sicht

> Also, das mit mindestens 5 Meter und IR wird bestimmt nicht gehen.
> Und falls doch, dann nur im Keller bei totaler Finsternis.

Wieder mal ein typisch schwachsinninger Marc Vesley Kommentar!!!

>> -Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B.
>> 9600 Bit/s möglich?

> Radio Eriwan:
> Im Prinzip ja, sogar schneller und es geht auch über 5 Meter, aber...

> Nicht mit IR

Und schon wieder! Mann O Mann. Das geht sehr wohl mit IR, wenn gleich 
man für diese Datenraten entweder andere ICs suchen und finden muss oder 
aber das Ganze teilweise selber neu entwicklen muss! Es gab mal 
Köpfhörer auf IR-Basis, die konnten auch Audio analog mit 20 kHz 
Bandbreite über mehrere Meter übertragen! Der Sender ist einfach, der 
Aufwand steckt im Empfänger.

: Bearbeitet durch User
von (º°)·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.·´¯`·.¸¸.· (Gast)


Lesenswert?

> -Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B.
> 9600 Bit/s möglich?

Ei sicher.

Solange kein dicker Bauch im Weg ist und Mann dem IRDA-Transceiver
noch einige IR-LEDs an die Seite gibt.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
>> Also, das mit mindestens 5 Meter und IR wird bestimmt nicht gehen.
>> Und falls doch, dann nur im Keller bei totaler Finsternis.
>
> Wieder mal ein typisch schwachsinninger Marc Vesley Kommentar!!!

 Ach so, der MöchteGernAllesBesserWisserExperte ist wach ?

 Natürlich geht das - mit 5 gepulsten IR-Dioden auf jeden Fall.
 Falls er 20 Stück nimmt und diese mit 1A pulst, wird er vielleicht
 sogar 10 Meter schaffen...

 Erzähl keinen Blödsinn, es ging um normale Sender und Empfänger.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Laserdioden sind heute auch sehr preiswert, wenn gleich natürlich nicht
sooo spottbillig wie IR-LEDs.

Mit Laserdioden hatte ich noch nicht zu tun. Aber meine ersten 
Recherchen haben so 8 - 20 € (C*, farnel) als Einzelpreis ergeben. Wenn 
das wahr ist, dann fällt das natürlich flach.


>Und falls doch, dann nur im Keller bei totaler Finsternis.

Was wenn ich Sender und Empfänger vom Licht abschotte wenn ich diese 
z.B. in ein Rohr lege?

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Was wenn ich Sender und Empfänger vom Licht abschotte wenn ich diese
> z.B. in ein Rohr lege?

 LOL.
 Dann wird es (wahrscheinlich) gehen.

 Nur ist dieses 5 Meter Rohr wahrscheinlich teurer als eine popelige
 Laser Diode...

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Marc Vesely (Firma: Vescomp) (logarithmus)

> Ach so, der MöchteGernAllesBesserWisserExperte ist wach ?

Im Gegensatz zu dir bin ich ein ausgeschlafener Typ ;-)

> Natürlich geht das - mit 5 gepulsten IR-Dioden auf jeden Fall.

Braucht man keine Sekunde.

> Falls er 20 Stück nimmt und diese mit 1A pulst, wird er vielleicht
> sogar 10 Meter schaffen...

Schwachsinn^3.

> Erzähl keinen Blödsinn, es ging um normale Sender und Empfänger.

Was ist hieran unnormal?

Beitrag "Re: Infrarot LED Lichtschranke"

Dort ist EINE IR-LED mit 200mA Pulsstrom drin, Reichweite 10m++
Die Begrenzung der Datenrate liegt im Empfänger, der hat halt eine 
endliche Bandbreite, die auf Lichtschranken ausgelegt ist. Da sind 
vielleicht 1kBit/s drin, viel mehr nicht.

von Klakx (Gast)


Lesenswert?

Mit einer Linse wird das noch einfacher. Eine Fernbedienung ist auch 
kein Hexenwerk.

Blauäugig sollte man bei 5m bis 10m nicht rangehen für LEDs. Da kann man 
auch viele Fehler machen. Optisch sollte man da schon einfache 
Kalkulationen aufstellen.

Mit Laser pointer ist es aber simpel.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Mit Laserdioden hatte ich noch nicht zu tun. Aber meine ersten
> Recherchen haben so 8 - 20 € (C*, farnel) als Einzelpreis ergeben. Wenn
> das wahr ist, dann fällt das natürlich flach.

 Natürlich ist das nicht wahr.

 10 Stück 5mW Laser Dioden kosten so um 2 Euro.
 50mW Laser Diode kostet etwa 1 Euro.
 300mW Laser Diode kostet zwischen 1,5 und 2 Euro.

: Bearbeitet durch User
von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Dort ist EINE IR-LED mit 200mA Pulsstrom drin, Reichweite 10m++
>Die Begrenzung der Datenrate liegt im Empfänger, der hat halt eine
>endliche Bandbreite, die auf Lichtschranken ausgelegt ist. Da sind
>vielleicht 1kBit/s drin, viel mehr nicht.

So ein Aufbau steht bereits und ähnliche Reichweiten wurden auch 
erzielt.
IrDA kann ich aber nicht verwenden, da IrDA ohne Modulation arbeitet.

Würden sich die Datenraten erhöhen, wenn ich von einem 
Fernbedienungsprotokoll die Bitzeiten verringere, ohne dass die 
Reichweite stark einbricht? D.h. ich sende Trägerfrequenz modulierte 
Signale zum Empfänger.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Die Hardware ist leider beschränkt aus Kostengründen auf LED-Basis

Wieviel Promille des Gesamtsystempreises sind denn für die 
Datenübertragung eingeplant? Laserdioden, jedenfalls solche für eine 5m 
Strecke mit ein paar kBit/s, kosten als Fünferpack 'nen Euro.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>Mit Laserdioden hatte ich noch nicht zu tun. Aber meine ersten
>Recherchen haben so 8 - 20 € (C*, farnel) als Einzelpreis ergeben.

Conrad und Farnell sind ja auch Apotheken!

> Wenn das wahr ist, dann fällt das natürlich flach.

Ist es nicht. Allerding brauchst du eine Lasderdiode + Linse, damit du 
einen echten Laserstrahl bekommst.

http://www.pollin.de/shop/dt/MjUwNjMxOTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Optoelektronik/Laser_Modul_LP_702.html

>Was wenn ich Sender und Empfänger vom Licht abschotte wenn ich diese
>z.B. in ein Rohr lege?

Dann kannst du auch gleich einen Lichtwellenleiter nehmen, POF ist dein 
Freund.

Der Witz eines gescheiten Empfängers ist ja, daß er gegen Fremdlicht 
unempfindlich ist.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


Lesenswert?

Hi

Wenn man weiß, wo ein Lötkolben heiß wird, könnte auch folgender 
Vorschlag gehen:

Zumindest in sichtbarem Licht (rot) sind die Laser-Teile nicht sooo 
teuer:
eBay: 262868002243

MfG

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)
Datum: 19.03.2017 12:29

>So ein Aufbau steht bereits und ähnliche Reichweiten wurden auch
>erzielt.

Gut.

>IrDA kann ich aber nicht verwenden, da IrDA ohne Modulation arbeitet.

Doch, das kann man, wenn man dem Empfänger mit einer Röhre gegen 
Fremdlich weitestgehend anschirmt.

>Würden sich die Datenraten erhöhen, wenn ich von einem
>Fernbedienungsprotokoll die Bitzeiten verringere, ohne dass die
>Reichweite stark einbricht?

Nein.

>D.h. ich sende Trägerfrequenz modulierte Signale zum Empfänger.

Das ist mit den klassischen ICs für Fernbedienungen gar nicht möglich.

von Heinz-Wilhelm F. (h-w-frickelfixer)


Lesenswert?

Hallo,

Mir ist auch kein anderer Standard bekannt.

Es gab und gibt aber Infrarotkopfhörer
(wahrscheinlich eher Analogtechnik mit Trägerfrequenz)
aber das zeigt IR prinzipiell in der Lage ist deine Anforderungen zu 
erfüllen.

Zu der Laservariante, der Laser ist nur die vereinfachte Form von 
fokussiertem gepulstem Licht.
Das geht mit IR und Optik natürlich auch auf 5 Meter Entfernung.
Die entscheidenden Fragen ist, sind die Geräte Ortsfest und können 
entsprechend ausgerichtet werden.

Zweiter Aspekt ist die verwendet Hardware, bei IrDA gibt es komplette 
Module, die innerhalb der Spezifikation funktionieren.
Wenn du IrDA ähnliches willst, dann must Du die Sendeleistung erhöhen, 
dann wirst Du eine Separate Sende- und Empfangseinheit benötigen. Somit 
wird die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit des Empfängers die 
ausschlaggebende Größe für dein Vorhaben.

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

@ Patrick J. (ho-bit-hun-ter)

>Zumindest in sichtbarem Licht (rot) sind die Laser-Teile nicht sooo
>teuer:
>eBay: 262868002243

Man beachte den "Treiber" und die "Lötqualität" . . .

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Wieviel Promille des Gesamtsystempreises sind denn für die
>Datenübertragung eingeplant? Laserdioden, jedenfalls solche für eine 5m
>Strecke mit ein paar kBit/s, kosten als Fünferpack 'nen Euro.

So ein Preis ist total in Ordnung. Ich dachte bei Laser nur an 
zweistellige Euro-Preise, daher die Aussage.

>Der Witz eines gescheiten Empfängers ist ja, daß er gegen Fremdlicht
>unempfindlich ist.

Es gibt aber auch natürliche Infrarotlichtquellen, gegen die ein 
Infrarot-Empfänger nicht unempflindlich ist.

von cab_leer (Gast)


Lesenswert?

Tom schrieb:
>>Der Witz eines gescheiten Empfängers ist ja, daß er gegen Fremdlicht
>>unempfindlich ist.
>
> Es gibt aber auch natürliche Infrarotlichtquellen, gegen die ein
> Infrarot-Empfänger nicht unempflindlich ist.


Wenn man das signal auf einen träger moduliert bzw. mit der geeigneten 
Codierung hochfrequent genug ist kann man gemütlich mit einem DC-Servo 
locker den Fremdlichtanteil ausregeln, solange die Diode noch nicht 
gesättigt ist. Und solange die Störquelle  nicht auch im selben 
Frequenzband unterwegs ist.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> Würden sich die Datenraten erhöhen, wenn ich von einem
> Fernbedienungsprotokoll die Bitzeiten verringere, ohne dass die
> Reichweite stark einbricht? D.h. ich sende Trägerfrequenz modulierte
> Signale zum Empfänger.

 Und würde es dein Budget sprengen, 1,5 Euro für eine Laser Diode
 auszugeben, anstatt stur auf IR zu bestehen ?

 IR kann vielleicht gehen, vielleicht aber auch nicht - mit Laser
 Dioden geht es bestimmt.

 Warum muss es unbedingt IR sein ?

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>>IrDA kann ich aber nicht verwenden, da IrDA ohne Modulation arbeitet.
>Doch, das kann man, wenn man dem Empfänger mit einer Röhre gegen
>Fremdlich weitestgehend anschirmt.

Wenn ich einen TSOP48XX als Empfänger verwende und beim Sender 
IrDA-Signale sende, dann wird mir der Empfänger nichts ausgeben, da 
diese Signale nicht auf einer Trägerfrequenz von z.B. 40 kHz moduliert 
sind. So war das gemeint.

IrDA Signale sehen ja wie RS232 aus.


>>D.h. ich sende Trägerfrequenz modulierte Signale zum Empfänger.
>Das ist mit den klassischen ICs für Fernbedienungen gar nicht möglich.


Ein Mikrcontroller kann doch direkt eine LED schnell genug ansteuern, 
das hat doch nichts mit ICs zu tun. Eine Fernbedienung wird nicht 
verwendet.
Auf der Empfängerseite will ich mir die erzeugen Lichtsignale wieder 
einfangen und demodulieren.

von Mario M. (thelonging)


Lesenswert?

Es gab mal sowas wie den TSOP7000 bzw. TSOP5700. Die sind aber lange 
abgekündigt und nur noch zu Mondpreisen erhältlich. Da wurde das Licht 
direkt mit 455kHz moduliert und Datenraten bis 20kBit/s über 20m 
erreicht, mit Optik bis 100m.

Billige Datenübertragung mit mittleren Datenraten im Nahbereich schreit 
geradezu nach einer Funk-Lösung.

Was sind denn triftige Gründe die gegen ein Kabel sprechen?

von Tom (Gast)


Lesenswert?

> Und würde es dein Budget sprengen, 1,5 Euro für eine Laser Diode
> auszugeben, anstatt stur auf IR zu bestehen ?

> IR kann vielleicht gehen, vielleicht aber auch nicht - mit Laser
> Dioden geht es bestimmt.

> Warum muss es unbedingt IR sein ?

In wiefern sieht es mit der Sicherheit bei Laser aus? Also für die 
Augen. Ich habe noch nie etwas von "Warnklassen/Hinweisen" für 
Infrarot-LEDs gesehen.

Die Verwendung einer Laserdiode ist prinzipiell möglich. Ist die 
Ansteuerung ähnlich einer Infrarot-LED über einen Transistor mit 
Vorwiderstand?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Tom (Gast)

>Wenn ich einen TSOP48XX als Empfänger verwende und beim Sender
>IrDA-Signale sende, dann wird mir der Empfänger nichts ausgeben, da
>diese Signale nicht auf einer Trägerfrequenz von z.B. 40 kHz moduliert
>sind. So war das gemeint.

Stimmt.

>IrDA Signale sehen ja wie RS232 aus.

Jo.

>>>D.h. ich sende Trägerfrequenz modulierte Signale zum Empfänger.
>>Das ist mit den klassischen ICs für Fernbedienungen gar nicht möglich.

>Ein Mikrcontroller kann doch direkt eine LED schnell genug ansteuern,
>das hat doch nichts mit ICs zu tun.

Doch, mit den Empfänger-ICs.

> Eine Fernbedienung wird nicht
>verwendet.

Schon klar.

>Auf der Empfängerseite will ich mir die erzeugen Lichtsignale wieder
>einfangen und demodulieren.

Ach was?

Da bist du aber bei den bestehenden ICs auf die BESTEHENDEN Daten- und 
Modulationsformate angewiesen. Ob die nun dein uC direkt oder ein 
anderer Sende-IC generiert ist egal.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Mario M. (thelonging)

>Es gab mal sowas wie den TSOP7000 bzw. TSOP5700. Die sind aber lange
>abgekündigt und nur noch zu Mondpreisen erhältlich. Da wurde das Licht
>direkt mit 455kHz moduliert und Datenraten bis 20kBit/s über 20m
>erreicht, mit Optik bis 100m.

Vielleicht gibt es dazu zeitgemäße ICs? Diverse andere TSOPs sind ja 
auch noch massenhaft verfügbar.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Tom (Gast)

>In wiefern sieht es mit der Sicherheit bei Laser aus? Also für die
>Augen.

Wenn du unter 1mW Ausgangsleistung bleibst, ist alles OK.

>Die Verwendung einer Laserdiode ist prinzipiell möglich. Ist die
>Ansteuerung ähnlich einer Infrarot-LED über einen Transistor mit
>Vorwiderstand?

Für diese einfache Anwendung kann man das so machen.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Es gab mal sowas wie den TSOP7000 bzw. TSOP5700. Die sind aber lange
>abgekündigt und nur noch zu Mondpreisen erhältlich. Da wurde das Licht
>direkt mit 455kHz moduliert und Datenraten bis 20kBit/s über 20m
Natürlich musste der Sender dementsprechend schnell und stark sein, 
oder?
Das hört sich interessant an, dass diese Trägerfrequenz so eine hohe 
Reichweite schafft.


>Billige Datenübertragung mit mittleren Datenraten im Nahbereich schreit
>geradezu nach einer Funk-Lösung.
Ja richtig, Bluetooth z.B. ist eine gerechtfertigte Alternative.
Infrarot wurde wegen der Einfachheit gewählt, da hier nur eine LED an 
und ausgeschaltet werden muss und kaum Hardware gebraucht wird.


>Was sind denn triftige Gründe die gegen ein Kabel sprechen?
Ein Kabel existierte, soll aber durch die drahtlose Übertragung 
überflüssig gemacht werden.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Da bist du aber bei den bestehenden ICs auf die BESTEHENDEN Daten- und
>Modulationsformate angewiesen. Ob die nun dein uC direkt oder ein
>anderer Sende-IC generiert ist egal.

Das stimmt.

Wenn ich ein Empfänger-IC mit einer Demodulationsfrequenz von 40 kHz 
verwende, würde ich solche Datenraten wie z.B. 9600 Bit/s überhaupt 
erreichen oder ist dieser dann schon überfordert und kann kein 
eindeutiges Ausgangssignal geben?

>Vielleicht gibt es dazu zeitgemäße ICs? Diverse andere TSOPs sind ja
>auch noch massenhaft verfügbar.

Aktuell wird ein 40 kHz verwendet zum Demodulieren.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Einfach mal an der Quelle der bekannten ICs suchen und schon wird man 
fündig.

http://www.vishay.com/ir-receiver-modules/list/product-82667/

TSDP341xx

Internal filter tuned to 38.4 kHz for 4800 bps or 57.6 kHz for 9600 bps

Nun muss man den nur noch irgendwo kaufen können.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>>Billige Datenübertragung mit mittleren Datenraten im Nahbereich schreit
>>geradezu nach einer Funk-Lösung.
>Ja richtig, Bluetooth z.B. ist eine gerechtfertigte Alternative.
>Infrarot wurde wegen der Einfachheit gewählt, da hier nur eine LED an
>und ausgeschaltet werden muss und kaum Hardware gebraucht wird.

Das ist bei fertigen Bluetoothmodulen kaum anders . . .
Und die muss man nicht mechanisch aufeinander ausrichten.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>Wenn ich ein Empfänger-IC mit einer Demodulationsfrequenz von 40 kHz
>verwende, würde ich solche Datenraten wie z.B. 9600 Bit/s überhaupt
>erreichen oder ist dieser dann schon überfordert und kann kein
>eindeutiges Ausgangssignal geben?

Er wäre überfordert, denn es reicht nicht die richtige Trägerfrequenz zu 
haben, es gibt danach auch noch Bandreitenbegrenzungen im Basisband. Man 
kann auf UKW auch nicht 100kHz Signale übertragen, wenn ein Kanal nut 50 
kHz breit ist.

>Aktuell wird ein 40 kHz verwendet zum Demodulieren.

Komischer Satz.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>TSDP341xx
>Internal filter tuned to 38.4 kHz for 4800 bps or 57.6 kHz for 9600 bps
>Nun muss man den nur noch irgendwo kaufen können.

Danke! Ich hab im Datenblatt nach geschaut und da wird angegeben, dass 
die Pulszeit min. 10/Trägerfrequenz sein muss. D.h. ein 40 kHz ist 
schonmal für 9600 Bit/s viel zu langsam.

Ich hab den 56kHz gefunden:

http://de.farnell.com/vishay/tsdp34156/ir-empf-ngermodul-35m-57-6khz/dp/2565311

Der sollte für 9600 Bit/s ausreichend sein. Ich habe also das falsche 
Modell verwendet, statt TSOP hätte ich TSDP verwenden sollen.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Aktuell wird ein 40 kHz verwendet zum Demodulieren.
>Komischer Satz.
Es wird ein Empfängermodul verwendet, dass Daten auf einer 40 kHz - 
Trägerfrequenz modulieren kann.

Wenn ich mit dem angegebenen Modul TDSP34156 arbeite, kann ich also bis 
32 m (laut Datenblatt) bei genügend schnellem Mikrocontroller/Transistor 
Bits übertragen?


>Das ist bei fertigen Bluetoothmodulen kaum anders . . .
>Und die muss man nicht mechanisch aufeinander ausrichten.
Ich werd aufjedenfall schauen, wenn es mit IR nicht klappt über die 
Entfernung, ob ich nicht doch auf Bluetooth umsteige.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Tom (Gast)

>Wenn ich mit dem angegebenen Modul TDSP34156 arbeite, kann ich also bis
>32 m (laut Datenblatt) bei genügend schnellem Mikrocontroller/Transistor
>Bits übertragen?

Das Schalten des Mikrocontrollers und der IR-LED ist das allerkleinste 
Problem. 56 kHz sind für diese Komponenten schnarchlangsam.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> TSDP341xx
>
> Internal filter tuned to 38.4 kHz for 4800 bps or 57.6 kHz for 9600 bps

Tom schrieb:
> Der sollte für 9600 Bit/s ausreichend sein. Ich habe also das falsche
> Modell verwendet, statt TSOP hätte ich TSDP verwenden sollen.

 Mit diesen (TFDS4500) haben wir seinerzeit fast 4 Meter bei
 115,2Kbps erreicht.

 Immer noch ein Paar übrig...

 @Falk:
 19.99 Euro pro Stück (Vorzugspreis, nur für Dich).

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Das Schalten des Mikrocontrollers und der IR-LED ist das allerkleinste
>Problem. 56 kHz sind für diese Komponenten schnarchlangsam.

Laut Datenblatt kann ich den Empfänger direkt an UART des 
Empfängermikrocontrollers anschließen.
Das heißt die gesendeten Daten müssten das RS232 Format haben.

Dann muss ich ja auf der Sendeseite Daten im RS232 Format selbst auf 
eine 57,6 kHz modulieren, da die UART Schnittstelle die Trägerfrequenz 
nicht hat.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Tom schrieb:

> ich suche nach Möglichkeiten Daten über Infrarot von µC-zu-µC (ARM) zu
> übertragen.
>
> Anforderungen:
> -Reichweite mindestens 5 Meter auf Sicht
> -Geschwindigkeit unterster RS232 Bereich ausreichend (paar Kilobit/s)
> -Leistungsaufnahme ist nicht relevant (genügend Spannung/Strom
> vorhanden)
>
> Recherche-Ergebnisse:
> -"Consumer IR": Wie es bei Fernbedienungen gemacht wird, mit
> Trägermodulation. Protokolle RC5, RC6, NEC, SIRC RCA, ..
>
> -IrDA: Der Standard um Daten zwischen Laptops, PCs zu übertragen
> Ohne Trägermodulation. Protokolle: SIR, MIR, Giga IR, ...

Schon falsch. Natürlich wird auch bei IrDA ein IR-Träger moduliert. Das 
ist nur eine Frage der Betrachtungsweise.

Mal ganz davon abgesehen, dass es bei IR natürlich immer den 
"Über-Träger" gibt, die Frequenz des Lichtes selber. Das ist aber 
ausdrücklich NICHT das, was ich hier meine, wenn ich behaupte, dass es 
auch bei IrDA einen Träger gibt.

> -Existiert ein drittes Protokoll/Standard, dass zwischen CIR/IrDA liegt

Nicht, dass ich wüsste.

> -Ist überhaupt eine brauchbare Datenübertragung über 5 Meter mit z.B.
> 9600 Bit/s möglich?

Ist ziemlich grenzwertig, aber geht notfalls sogar noch mit der Hardware 
handelsüblicher Consumer-IR-FBs auf 38kHz. Man muss bloss deren 
High-Level-Protokolle einfach wegwerfen.

Allerdings: Diese Protokolle haben natürlich durchaus einen Sinn. In der 
Hauptsache den, dass der Empfänger eben nicht reagiert, wenn er 
irgendwelche Signal-Gülle von der falschen FB empfängt...

Sprich: du musst ein geeignetes Modulationsverfahren wählen, welches den 
Eigenschaften des gewählten Empfängers Rechnung trägt und vor allem auch 
dafür sorgen, dass es eben nicht passiert, dass sich ein fremder 
IR-Sender einmischen kann.

Und natürlich musst du selber ein Protokoll schaffen, was zumindest die 
Integrität der Daten sichert. Also zumindest eine hinreichend breite 
CRC-Prüfsumme mit überträgt.

Und die 9600 Bit/s netto wirst du mit einem 38kHz Träger nur bei 
ziemlich großen Paketen schaffen können. Es ist aber ziemlich easy, auf 
z.B. 56kHz auszuweichen, der Empfänger kostet ziemlich genau das 
Gleiche. Das entpannt die Sachlage schon recht deutlich.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Schon falsch. Natürlich wird auch bei IrDA ein IR-Träger moduliert. Das
>ist nur eine Frage der Betrachtungsweise.
Ja, ich habe bei Träger an PWM gedacht mit konstanter Frequenz. Aber 
grundsätzlich müssen die Bits ja moduliert werden zur Übertragung.


>Es ist aber ziemlich easy, auf
>z.B. 56kHz auszuweichen, der Empfänger kostet ziemlich genau das
>Gleiche. Das entpannt die Sachlage schon recht deutlich.

Ja ich habe auch gemerkt, dass diese Trägerfrequenz für die angepeilte 
Datenübertragung die beste Wahl wäre. Danke.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Tom (Gast)

>Laut Datenblatt kann ich den Empfänger direkt an UART des
>Empfängermikrocontrollers anschließen.
>Das heißt die gesendeten Daten müssten das RS232 Format haben.

Ja.

>Dann muss ich ja auf der Sendeseite Daten im RS232 Format selbst auf
>eine 57,6 kHz modulieren, da die UART Schnittstelle die Trägerfrequenz
>nicht hat.

Ja. Dazu reicht ein UND-Gatter, an welches das UART-Signal sowie ein 
Timerausgang mit 56 kHz angeschlossen wird.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@c-hater (Gast)

>Schon falsch. Natürlich wird auch bei IrDA ein IR-Träger moduliert. Das
>ist nur eine Frage der Betrachtungsweise.

Nö, ist es nicht. Bei IrDa gibt es keinen Träger, nur eine Kodierung.

https://de.wikipedia.org/wiki/Infrared_Data_Association#SIR_.28Serial_Infrared.29

von Tom (Gast)


Lesenswert?

Okay verstanden, vielen Dank. Das hat mich alles weitergebracht und ich 
werde die Datenübertragung ausprobieren.

von Hauke Haien (Gast)


Lesenswert?

Das ganze funktioniert überraschend einfach:

Eine 950nm LED mit einem Beinchen an den Timer Ausgang (PWM 50% @ 56khz) 
eines Atmegas, das andere Beinchen an den TX Pin des UART. Angsthasen 
spendieren noch einen Vorwiderstand für 20mA.

Auf der Gegenseite einfach einen TSOP4856 an den UART und ab gehts.

Tut, sicherlich abhängig von der Diode (Leistung, Öffnungswinkel) und 
der Ausrichtung, definitiv über deutlich mehr als 5m. Habe ich selbst so 
aufgebaut und über längere Zeit mit 4800baud ohne Probleme betrieben.
Soweit ich mich erinnere gingen auch 9600baud oder sogar mehr...

Man kann die Sendeleistung noch weiter steigern, wenn man zwei 
Transistoren dazwischen packt um mehr Strom durch die LED zu jagen.

Niedrigere Trägerfrequenzen gehen natürlich auch, wenn man nur einen 
38khz TSOP da hat, allerdings muss man dann natürlich mit der Baudrate 
runtergehen.

von Hauke Haien (Gast)


Lesenswert?

Da stehts aus nochmal drin für die TSDPs die ja auch schon erwähnt 
wurden:

http://www.vishay.com/docs/82666/tsdpreceiver.pdf

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Niedrigere Trägerfrequenzen gehen natürlich auch, wenn man nur einen
>38khz TSOP da hat, allerdings muss man dann natürlich mit der Baudrate
>runtergehen.

Weil ja die Bitzeiten mit Zunahme der Baudrate kleiner werden und daher 
die mindest erkennbare Pulsweite beim Empfängermodul kleiner werden 
muss.
Der Zusammenhang wurde mir heute deutlich, habe auf die Trägerfrequenz 
erst nicht groß geachtet.

>Angsthasen spendieren noch einen Vorwiderstand für 20mA.
Mein aktueller µC kann nur 8 mA maximal, daher hab ich noch einen 
Transistor dazwischen geschaltet.

Aber ich werd aufjedenfall den Empfänger an UART RX anschließen.

Aber gut zu wissen, dass es mit dieser Geschwindigkeit über eine gute 
Entfernung klappt!

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>Da stehts aus nochmal drin für die TSDPs die ja auch schon erwähnt
>wurden:
Super, so was habe ich gesucht! Danke

von Bernd K. (prof7bit)


Lesenswert?

Marc V. schrieb:
> Natürlich geht das - mit 5 gepulsten IR-Dioden auf jeden Fall.
>  Falls er 20 Stück nimmt und diese mit 1A pulst, wird er vielleicht
>  sogar 10 Meter schaffen...

Also hier scheints ja Mißverständnisse zu geben bezüglich dessen wie 
weit nackte Leuchtdioden reichen ohne irgendwelche Handstände zu machen: 
Ich habe hier eine IR-Lichtschranke gebaut mit einer VSLY5940 als Sender 
(ohne weitere Optik) und einer x beliebigen 5mm Photodiode (ebenfalls 
ohne weitere Optik) mit TIA und Umgebungslichtkompensation die reicht 
70m (in Worten siebzig) bei Sonneneinstrahlung 100kLux frontal auf den 
Empfänger. Siebzig. Meter.

Bei 5 Metern donnert das Signal so stark rein daß es nur so kracht, 
da kann man den Sender um 180° drehen und die Wand anleuchten und das 
Signal wird immer noch detektiert.

Der Empfänger ist eine non-uniform quad-sampling tanlock-loop mit nem 12 
Bit ADC auf nem billigen µC, die Frequenz ist ein paar dutzend kHz, ich 
könnte mir gut vorstellen daß man da auch noch PSK oder irgendeine 
andere Modulation mit vierstelligen Bitraten drüber fahren könnte, zwar 
dann nicht mehr über 70 Meter aber bei 5m sehe ich da nicht das 
geringste Problem.

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


Lesenswert?

Bernd K. schrieb:
> ohne weitere Optik) mit TIA und Umgebungslichtkompensation die reicht
> 70m (in Worten siebzig) bei Sonneneinstrahlung 100kLux frontal auf den
> Empfänger. Siebzig. Meter.
>
> Bei 5 Metern donnert das Signal so stark rein daß es nur so kracht,
> da kann man den Sender um 180° drehen und die Wand anleuchten und das
> Signal wird immer noch detektiert.

 Sicher.
 IR ist für Menschen unsichtbar. Dein Auge wird es dir für immer
 danken, falls es zufällig davon getroffen wird.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>ich könnte mir gut vorstellen daß man da auch noch PSK oder irgendeine
>andere Modulation mit vierstelligen Bitraten drüber fahren könnte, zwar
>dann nicht mehr über 70 Meter aber bei 5m sehe ich da nicht das
>geringste Problem.

Mit den verfügbaren Empfängermodulen von Vishay sind vierstellige 
Bitraten wohl schon das Maximum mit meiner geplanten Methode, da ja wie 
erwähnt der TSOP7000 nicht mehr hergestellt wird (dann wärens schon 5 
Stellige).

Aber die Reichweiten hören sich viel versprechend an.

von Hauke Haien (Gast)


Lesenswert?

Tom schrieb:
> t den verfügbaren Empfängermodulen von Vishay sind vierstellige
> Bitraten wohl schon das Maximum mit meiner geplanten Methode, da ja wie
> erwähnt der TSOP7000 nicht mehr hergestellt wird (dann wärens schon 5
> Stellige).

https://www.darisusgmbh.de/shop/product_info.php/info/p34359_TSOP7000SI1-----Miniatur-Infrarotempf--nger-455kHz.html/XTCsid/79c70d1ddaa5cc9e7af6cd6bd58a45c5

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Mal ganz davon abgesehen, dass es bei IR natürlich immer den
> "Über-Träger" gibt

Funktechnisch begäbe man sich bei Nutzung dieses IR-LED "Über-Trägers" 
auf das Niveau der Knallfunkensender, i.e. das Spektrum besteht aus 
einer breiten Glocke, die große Teile des IR-Bandes, genau genommen 
einen einige 10nm-Breiten Bereich belegt. Anders sieht das mit der 
Laserdiode aus, auch wenn das Signal immer noch aus mehreren 
Moden/Linien besteht.

von Bernd K. (prof7bit)


Lesenswert?

Marc V. schrieb:
> Sicher.
>  IR ist für Menschen unsichtbar. Dein Auge wird es dir für immer
>  danken, falls es zufällig davon getroffen wird.

Nein, Du mißverstehst es. Die Reichweite ergibt sich nicht weil ich mit 
gefährlichen Leistungen sende sondern weil der Empfänger nach allen 
Regeln der Kunst konstruiert wurde und daher ordentlich empfindlich ist.

Die IR-Leuchtdiode mit ihrem divergenten Strahl und vergleichsweise 
winzigen Leistungsdichte ist augensicher, sie kann keine Verbrennungen 
auf der Netzhaut erzeugen.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Marc V. schrieb:
> IR ist für Menschen unsichtbar. Dein Auge wird es dir für immer
>  danken, falls es zufällig davon getroffen wird.

Umgekehrt.
IR-Licht ist fürs Auge schädlicher als rotes Licht gleicher Leistung. 
Bei rotem blendendem Licht sorgt der Lidschlussreflex dafür, dass die 
Netzhaut dem nur im 1/10s-Bereich ausgesetzt ist. IR-Licht bei üblichen 
LED-Wellenlängen, wird fast genauso gut auf die Netzhaut abgebildet, 
aber es löst den Lidschlussreflex nicht aus, weil es unsichtbar ist.

unsichtbar ungleich unschädlich

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>unsichtbar ungleich unschädlich

Das war doch die Aussage. Infrarot-Licht ist gerade so schädlich, weil 
man es nicht sehen und sich vor davor schützen kann.

von Tom (Gast)


Lesenswert?

>https://www.darisusgmbh.de/shop/product_info.php/info/p34359_TSOP7000SI1-----Miniatur-Infrarotempf--nger-455kHz.html/XTCsid/79c70d1ddaa5cc9e7af6cd6bd58a45c5

Danke für die Recherche. Aber 5 Euro + 5 Euro Versandkosten ist mir die 
doppelte Datenübertragungsrate nicht Wert.

von Bernd K. (prof7bit)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Umgekehrt. IR-Licht ist fürs Auge
> schädlicher als rotes Licht gleicher Leistung.

Nein. Dieses langwellige Licht kann keine photochemischen Reaktionen 
(oder gar Schädigungen) in den Lichtrezeptoren auslösen (sonst würde man 
es sofort wahrnehmen!), es kann nur thermisch wirken (heizen bis zur 
thermischen Schädigung) und die für eine thermische Schädigung 
erforderliche Energie ist ungefähr zwei Größenordnungen höher als die 
für die photochemische Schädigung im sichtbaren Bereich.

Das IR-Licht darf also 100 mal stärker sein als das sichtbare Licht 
bevor Schaden eintritt.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Bernd K. (prof7bit)

>Das IR-Licht darf also 100 mal stärker sein als das sichtbare Licht
>bevor Schaden eintritt.

Eben. Siehe hier.

Beitrag "Re: Laserklassen und Pulsbetrieb"

von Rainer V. (Gast)


Lesenswert?

Tom schrieb:
>>Laserdioden sind heute auch sehr preiswert, wenn gleich natürlich nicht
> sooo spottbillig wie IR-LEDs.
>
> Mit Laserdioden hatte ich noch nicht zu tun. Aber meine ersten
> Recherchen haben so 8 - 20 € (C*, farnel) als Einzelpreis ergeben. Wenn
> das wahr ist, dann fällt das natürlich flach.
>
>
>>Und falls doch, dann nur im Keller bei totaler Finsternis.
>
> Was wenn ich Sender und Empfänger vom Licht abschotte wenn ich diese
> z.B. in ein Rohr lege?

Hallo, wenn du das Ganze mit einem Rohr abschatten kannst, warum nimmst 
du dann nicht direkt ein Kabel?

Gruß Rainer

von Hauke Haien (Gast)


Lesenswert?

Rainer V. schrieb:
> Hallo, wenn du das Ganze mit einem Rohr abschatten kannst, warum nimmst
> du dann nicht direkt ein Kabel?

Vermutlich weil ihm wenige cm Rohr pro Seite reichen. Das gleiche mit 
einem Kabel zu schaffen würde eine ziemlich drastische Steigerung der 
Sendeleistung erfordern (dann aber auch ungebetene Gäste fern halten).

von Rainer V. (Gast)


Lesenswert?

ok, sorry, habe nicht weit genug gedacht. Kam mir erst so vor, als 
sollte die ganze Strecke "verrohrt" werden, was natürlich Blödsinn ist.

Gruß Rainer und viel Erfolg!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.