Hallo,
was ich suche ist eine Möglichkeit ein bis zweistellige kbit/s über 1-2m
zu übertragen. Idealerweise sollte das auch ohne direkt Sicht gehen, in
der Situation gibt es aber eine definierte eher hell lackierte Fläche
über die klar ist dass nur 1x diffus reflektiert werden muss. Funk soll
vermieden werden, weil man auch beim verwenden von weltweit zugelassenen
Funkmodulen (Blutooth, etc.) für jedes Land extra Papierkram bei der
Länderzulassung hat (Industriegerät mittlerer Stückzahl aber viele
Ziel-Länder auch außerhalb EU)
Da hab ich zum Kollegen gesagt: Ganz klar, das ist doch was für
Infrarot, es gibt doch den super irDA Standard
https://de.wikipedia.org/wiki/Infrared_Data_Association#%C3%9Cbersicht
Aber bei der Suche ist mir aufgefallen dass der scheinbar am aussterben
ist. Vishay z.B. hat keine Tranceiver mit mehr als 115kbit/s mehr:
https://www.vishay.com/ir-transceivers/obsolete-list/
Gut, die max 115kbit/s von SIR reichen uns an sich. Aber scheinbar ist
IrDA auf dem absteigenden Ast.
Um hier nicht am Tellerrand fest zu kleben: Was gäbe es sonst noch für
Ideen wie man 50kbit/s über 2m übertragen kann? Gibt es einen anderen
Infrarot-Standard außer IrDA? Oder Ultraschall? Ganz was anders?
Funkchip an den man eine IR LED statt eine Antenne anschließt? Am besten
etwas für das es fertige Chips gibt, oder was in übliche uC als
Peripherie eingebaut ist, und was so aussieht als könnte man es in den
nächsten 10-20 Jahren noch kaufen (wenn man auch abgekündigte Chips
ersetzen muss, aber was es zumindest im Prinzip noch gibt. IrDA mit
4MBit/s offensichtlich ja nicht mehr).
Bei allem was funkt kommt man anscheinend an einzelnen Länderzulassungen
nicht vorbei, auch wenn man Module von Herstellern nimmt die eigentlich
selber weltweit Zulassungen haben. Bei allem was nicht funkt (oder
oberhalb 100THz) ist das viel unkritischer...
Eine Möglichkeit wäre natürlich, die Bausteine aus disketen Teilen
nachzubauen. LEDs (oder IR-Laser mit Optik zum Verbreitern des Strahles)
gibt es, ebenso Fotodioden.
Andere Möglichkeit ist die Übertragung mit Ultraschall. Geber für
Frequenzen über 100 kHz sind in Ultraschallanlagen in der Nautik verbaut
(Tiefenmessung, Fish-Finder usw.). Das Signal als 2-Ton-FM übertragen,
dürfte nicht schwierig sein. DTFM-ICs und entsprechende Schaltungen gab
es reichlich. Vielleicht lässt sich davon eines umfrickeln.
asd schrieb:> was ich suche ist eine Möglichkeit ein bis zweistellige kbit/s über 1-2m> zu übertragen. Idealerweise sollte das auch ohne direkt Sicht gehen, in> der Situation gibt es aber eine definierte eher hell lackierte Fläche> über die klar ist dass nur 1x diffus reflektiert werden muss.
Kein ernsthaftes Problem. Hardware: eine IR-LED und eine Fotodiode, die
um die Sendefrequenz der LED herum ihr Empfindlichkeitsmaxium hat. Dazu
zwei AVR8 von der Stange, der Sender braucht einen PWM-fähigen Timer,
der Empfänger einen Analogkomparator und einen ICP-fähigen Timer, der
aus dem AC gefüttert werden kann. Es kommen also für beide Rollen sehr
viele AVR8 in Frage, fast alle ATmega und sehr viele ATtinys.
> Aber scheinbar ist> IrDA auf dem absteigenden Ast.
Ja, das ist so. Schon seit vielen Jahren.
> Um hier nicht am Tellerrand fest zu kleben: Was gäbe es sonst noch für> Ideen wie man 50kbit/s über 2m übertragen kann?
Man denkt sich halt ein eigenes einfaches Protokoll aus. Bezogen auf das
oben vorgeschlagene ist das eine Phasenmodulation. Sprich: die
PWM-Frequenz enthält den Takt, die Phase einer der beiden Flanken die
Information.
Die Anpassung der Empfangsdiode an Fremdlicht erfolgt per Manipulation
des zweiten Anschlusses des Analogkomparators. Der ganze Rest ist reine
Software.
Man muss halt nur programmieren können...
Finde ich auch schade, dass die Smartphones das nicht mehr haben. Konnte
man früher gut als Fernbedienung für den TV oder für Serienaufnahmen mit
der Kamera verwenden.
@c-hater
Das ist doch ein riesen Aufwand, der sich nie lohnt. Da gibt es
etliche analoge Fallstricke (Empfindlichkeit, Übersteuerung,
Leuchtstoffröhren Störlicht...)
Das kriegst du nie hin - aber viel Spass beim Programmieren.
@TE
Die einzige praktikable Vorgehensweise sind bestehende Irda Module
zu verwenden (bei Angstausbruch auf Vorrat zu kaufen),
oder halt gleich auf Bluetooth umzusteigen mit
all den damit verbundenen Problemen (Zulassung ist ein eher kleines).
Solange aber Fernseher Irda verwenden würde ich mir da keine Sorgen
machen.
Für viele Funkmodule im Handel gibt es entsprechende
Konformitätserklärungen für China, Europa oder USA. Wenn es keine gibt,
dann kann man eine solche auch selbst abgeben und für Deine 2m reicht
ein RF-Signal mit niedrigster Leistung aus - eine saubere Dokumentation
sollte dazu allerdings schon in-house gegeben sein; nicht, daß irgendein
Praktikant die Sendeleistung auf Maximum einstellt.
Ein schönes Beispiel dazu ist die Pebble-Uhr, die in DE im Zoll
festgehalten wurde, nur weil der Hersteller seine Erklärung nicht
abgegeben hat.
Wenn Du allerdings tatsächlich eine IR-Verbindung aufbauen willst, mußt
Du schon selbst das ganze basteln: Die typischern IrDA-Transceiver
erreichen max. 1m bei direkter Verbindung.
Udo K. schrieb:> @c-hater> Das ist doch ein riesen Aufwand
Das kann man in wenigen Tagen perfekt zum Laufen bekommen. Ist ja nun in
keinster Weise Raketenwissenschaft.
> Das kriegst du nie hin
Das habe ich schon vor vielen Jahren zum Laufen bekommen...
Du hast ja sowas von keine Ahnung, was alles geht, wenn man wirklich
programmieren kann...
Günni schrieb:> Andere Möglichkeit ist die Übertragung mit Ultraschall. Geber für> Frequenzen über 100 kHz sind in Ultraschallanlagen in der Nautik verbaut> (Tiefenmessung, Fish-Finder usw.).
Da wirst du erstmal etwas Aufwand treiben müssen, um sie an die
akustische Feldimpedanz von Luft anzupassen.
> Gut, die max 115kbit/s von SIR reichen uns an sich. Aber scheinbar ist> IrDA auf dem absteigenden Ast.
Von der Logic her wuerde ich dir da zustimmen. Aber ich sehe immer
wieder mit Interesse das neue Microcontroller auf dem Markt kommen die
IRDA enthalten.
Hier der letzte und neueste bei dem ich das gesehen habe:
https://www.renesas.com/eu/en/img/solutions/key-technology/sotb/renesas-sotb-flyer-110818.pdf
Also muss es doch noch eine Menge Liebhaber auf der Welt geben weil man
es sonst kaum in aktuelle Controller einbauen wuerde.
Olaf
Olaf schrieb:> Also muss es doch noch eine Menge Liebhaber auf der Welt geben weil man> es sonst kaum in aktuelle Controller einbauen wuerde.
Falscher Schluss. Es wird eingebaut, weil es fast nichts zusätzlich
kostet und einen weiteren Punkt zum Abhaken auf der Featureliste
darstellt.
Das ist alles.
> Falscher Schluss. Es wird eingebaut, weil es fast nichts zusätzlich
Da hast du leider mal wieder unrecht. Kannst du daran sehen das es
durchaus Controller einer Familie gibt denen man IRDA goennt und anderen
nicht. Da gibt es sicherlich interne Meetings wo der FAE sagt: Also
unsere Kunden X und Y legen schon noch Wert auf IRDA.
Ausserdem hab ich IRDA auch erst vor kurzem in einem kommerziellen
Projekt verwendet. :-)
Ich denke eher das es in der Industrie noch eine Reihe von
Nischenanwendungen gibt, aber im Consumerbereich taucht es natuerlich
nicht mehr auf.
Hm...interessanterweise ergab eine schnelle Suche bei Amazon das es auch
noch einige IRDA-USB Adapter gibt. Es scheint da schon eine Gruppe zu
geben die sowas regelmaessig fuer irgendwas kauft.
Olaf
c-hater schrieb:> Udo K. schrieb:>>> @c-hater>> Das ist doch ein riesen Aufwand>> Das kann man in wenigen Tagen perfekt zum Laufen bekommen. Ist ja nun in> keinster Weise Raketenwissenschaft.
Sicher kann man, ob du kannst weiss ich nicht.
Ich erinnere mich an irgendeine Infineon App-Note, wo genau
erklärt wurde, welche Unterschiede es zwischen 5 verschiedenen
Detektionsalgorithmen gibt, und wie empfindlich die auf
unterschiedliche Störungen wie Leuchtstofflampen und Reflexionen
reagieren. Das hat sich jedenfalls nicht nach
"einfach mal so in 3 Tagen ausprogrammiert" angehört.
Vorallem hast du da als Programmierer von Anfang an verloren,
wenn du einfach nicht das passende optische Filter in
deiner Bibliothek finden kannst...
Im Zweifel glaube ich den Experten dort, und nicht dir.
>>> Das kriegst du nie hin>> Das habe ich schon vor vielen Jahren zum Laufen bekommen...>> Du hast ja sowas von keine Ahnung, was alles geht, wenn man *wirklich*> programmieren kann...
Sicher, da gebe ich dir 100% recht. Ich muss aber auch
nicht alles wissen :-)
Ein Möglichkeit ist die IR Übertragung mit dem UART.
Für den Empfang wird ein klassischer IR Empfänger für Fernbedienungen
genommen (z.B. TSOP31256). Die Sende-LED ist auch ein gängiges Bauteil.
Beim Senden muss man nur die Empfänger-Frequenz auf modulieren.
Gebräuchlich sind 38kHz. Damit sind 4800 Baud möglich. Bei einem 56kHz
Empfänger schafft man 9600 Baud.
Vorteile
- Keine exotischen Bauteile.
- UART ist auch sehr gebräuchlich.
- Sehr zuverlässig durch die Modulation.
- Mehrere Meter, auch indirekt, sind möglich.
Nachteile
- Nicht besonders schnell.
Wenn 9600 Baud schnell genug ist, ist es eine sehr zuverlässige und
zukunftssichere Methode.
Überlege welche Datenmenge du in welcher Zeit übertragen must. In 100 ms
sind hier auch schon ca. 100 Byte übertragen.
P.S.:
SIR ist auch nur UART mit leicht angepasster Signal-Form. Da das Signal
nicht moduliert wird, schafft man 115 kBaud. Das bezahlt man aber mit
sehr geringer Reichweite und hoher Störanfälligkeit. habe nur schlechte
Erfahrungen in der weiten Vergangenheit mit IrDA. Ein guter Grund es
sterben zu lassen.
Udo K. schrieb:> Ich erinnere mich an irgendeine Infineon App-Note, wo genau> erklärt wurde, welche Unterschiede es zwischen 5 verschiedenen> Detektionsalgorithmen gibt, und wie empfindlich die auf> unterschiedliche Störungen wie Leuchtstofflampen und Reflexionen> reagieren.
Tja das war wohl IrDA so im ausgehenden letzten Jahrhundert...
Mit der Rechenpower eines AVR8 (und eben nicht IrDA) geht da schon
deutlich mehr...
c-hater schrieb:> Du hast ja sowas von keine Ahnung, was alles geht, wenn man wirklich> programmieren kann...
Aus Neugier, welche Sprache verwendest du für AVRs?
LG
Vielen Dank an alle für die Diskussion. Entweder ich nehme 115kBaud IrDA
und lebe mit der grenzwertigen Reichweite, oder die 56kHz
Fernsteuer-Empfänger und schau dass ich mit der grenzwertigen Datenrate
auskomme... Zumindest weiß ich jetzt dass ich keinen Elefanten übersehen
habe, die offensichtliche und wesentlich bessere Lösung auf die ich
irgendwie nicht gekommen bin...
es lassen sich im Netz noch einige TFDT6500 (4Mbit) Transceiver finden,
natürlich ist das nicht Zukunftssicher wenn man sich darauf verlassen
woltle in der Serienproduktion,
aaaber falls es sich nur um eine Kleinserie handelt, lassen sich noch so
100 stück zusammenkratzen sicherlich (eventuell sogar mehr).
'sid
Beier schrieb:> Martin schrieb:>> Beier schrieb:>>>> Von der Logic her>>>>>> Kauf dir mal ne Tüte Deutsch!>>>> ./.>> <zensur>
Ernsthaft? wat bist Du? 12?
Ach ich weiss:
-um es mit Deinen "Worten"- zu sagen
___-seelig; äusserst ___-seelig ;)
Und ja, das trifft auf Deinen Eingangskommentar ebenfalls zu
'sid
Es gibt den MAX3120 im SO8 Gehäuse.
Da muss nur eine PD, eine LED und ein R dran.
Das könnte ein guter Kompromiss IRDA Eigenschaften sein und ist
vermutlich längerfristig verfügbar.
Hallo asd,
ich habe von 1997 bis 2005 IrDA Devices entwickelt und viele
Applikationen unterstützt. Den größten Hype hatte das Protokoll so um
die Jahrtausendwende, als in quasi jedem NOKIA Handy, vielen Laptops und
vielen Druckern die Schnittstelle verbaut war. Quasi jeder µC
unterstützte die Schnittstelle und OBEX war Thema bei vielen
Programmierern. Nach und nach zogen sich Firmen wie IBM, HP und Rohm vom
Markt zurück und es blieben nur Vishay alias Temic alias Telefunken und
ein paar sehr kleine Klitschen wie Maxim oder Zilog. Die
Geschwindigkeiten MIR (1 MBit/s), FIR (4 MBit/s) und VFIR (16 MBit/s)
verschwanden vom Markt. Die Japaner gingen noch in Richtung 120 MBit/s
(UVFIR), aber der Markt ging dann Richtung Blutooth und Wifi. Als das
erste Wifi Modul für 1USD auf den Markt kam, konnte IrDA trotz seiner
Vorteile gegenüber Funk nicht mehr ausspielen.
Aber warum gibt es dann immer noch IrDA, nach so viele Jahren?
IrDA wurde schon sehr früh im Bereich der Medizin (auslesbare
Bludruckmessgeräte, auslesbare Zuckermessgeräte) eingesetzt - und das
bis heute. Anderer Nischen wie Sicherung von Maschinen auf dem Bau,
abhörsichere Übertragung im Industriebereich, .... lassen IrDA nicht so
schnell sterben. Ganz im Gegenteil - es werden sogar neue günstigere SIR
Chips derzeit entwickelt, um auch die komenden 10 Jahre Jahre die
Schnittstelle ambieten zu können.
Wer meint, mit einer Infrarotdiode, einem Phototransistor und etwas
Software das IrDA Protokoll nachbauen zu können, der irrt. Im IrDA
Bauteil steckt noch ein drittes hochentwickeltes IC, das entwickelt
wurde um Gleichsignale (Sonne) oder Interbandreferenzen von
Leuchtstoffröhren über mehrere Dekaden zu unterdrücken. IrDA
funktioniert von "Nose to Nose" mit Bestrahlungsstärken im W/sr Bereich
bis zur Erkenungsgrenze bei 1-2m mit sub mW/sr und das bei gleissender
Sonne oder Wifi oder Energiesparlampen in unmittelbarer Nähe. Viel Spass
beim Nachbauen der Filter oder nachführbaren Verstärker ;-)
Gruß
Didi
Das IRDA keineswegs trivial ist, schrieb Didi ja schon.
Zur allgemeinen weiteren Erbauung ein Datenblattauszug
eines Controller wo nun noch an jedem Detail des Protokolls
gedreht werden kann.
Hans schrieb:> Finde ich auch schade, dass die Smartphones das nicht mehr haben.> Konnte man früher gut als Fernbedienung für den TV oder für> Serienaufnahmen mit der Kamera verwenden.
Fast jedes Smartphone welches ursprünglich für den Chinesischen Markt
entworfen wurde hat noch einen IR Sender (nicht IrDA). Huawei, Xiaomi,
honor...
> IrDA wurde schon sehr früh im Bereich der Medizin (auslesbare> Bludruckmessgeräte, auslesbare Zuckermessgeräte) eingesetzt
Ah..interessanter Hinweis. Da spart einem das gegenueber Kabel oder Funk
unglaubliche Mengen Kohle. (Zulassung, Netzteile/Sicherheit)
> Wer meint, mit einer Infrarotdiode, einem Phototransistor und etwas> Software das IrDA Protokoll nachbauen zu können, der irrt.
DAs stimmt natuerlich was die ganzen analogen Verstaerker angeht. Wer
das nicht glaubt braucht nur mal selber einen Empfaenger fuer eine
einfache IR-FB aufzubauen und wird schon staunen. Ich hab aber mal
zaehneknirschend den IRDA-Sendeteil im Mikrocontroller von Hand
geschrieben weil ich relativ spaet gemerkt habe das die IRDA-Hardware im
Microcontroller einen Bug hatte. Die hat ab und an mal ein Bit nicht
gesendet. Aber freiwillig macht man das nicht...
Olaf
didi schrieb:
> Ganz im Gegenteil - es werden sogar neue günstigere SIR> Chips derzeit entwickelt, um auch die komenden 10 Jahre Jahre die> Schnittstelle ambieten zu können.
Gut zu wissen, das bestärkt mich in der Hoffnung dass ich auf SIR und
115kbit/s (oder auch 19k2) setzen kann ohne zu riskieren dass in 5
Jahren alles abgekündigt ist.
Für den Fall dass die Reichweite bei so einem integriertem Modul
https://www.vishay.com/docs/81288/tfdu4101.pdf
grenzwertig ist und ich noch einen Faktor 2 rausholen muss, ist es
deiner Erfahrung nach erfolgversprechend so einen IC zu nehmen
> Es gibt den MAX3120 im SO8 Gehäuse.> Da muss nur eine PD, eine LED und ein R dran.
und eine BPW34 dran anzuschließen? (Immerhin 7,5qmm Fläche. Ist Fläche
hierfür überhaupt das entscheidende?) Wäre so eine Kombination
wesentlich besser als ein integrierter Empfänger oder käme das im
wesentlichen auf das selbe raus?
https://www.vishay.com/docs/81521/bpw34.pdf
Leider kann ich mir keine großartig teurere Photodiode leisten. So
einstellige Euro-Beträge für TX und RX sind das Maximum was ich
genehmigt bekomme...
Etwas an der Ausgangsleistung könnte ich spielen und eine möglichst
effiziente IR-Sendediode nehmen, aber das ist eine andere Geschichte.
Vielen Dank nicht nur an Didi sondern an alle für die Einblicke in die
gegenwärtige Situation und Geschichte von IrDA.
> wesentlich besser als ein integrierter Empfänger oder käme das im> wesentlichen auf das selbe raus?
Wenn du in der Lage bist etwas zu bauen das auch nur ungefaehr in die
naehe von so einem fertigen Modul kommt dann bist du schon sehr gut und
wirst da richtig Arbeit reingesteckt haben. Besonders was Fremdlicht und
sonstige Stoerempfindlichkeit angeht.
Olaf
> Wenn du in der Lage bist etwas zu bauen das auch nur ungefaehr in die> naehe von so einem fertigen Modul kommt
Ich würde ja trotzdem einen speziellen Chip nehmen der speziell für SIR
IrDA gedacht ist, nur mit einer besseren Photodiode... Ich frag mich nur
wie viel das wirklich bringt. Es ist klar dass man einen gutes
Photodioden-Frontend erstmal hinkriegen muss.
> Es gibt den MAX3120 im SO8 Gehäuse.
Direktes Sonnenlicht ist kein Problem, am Einsatzort gibt's nur
Kunstlicht, LED oder Leuchtstoffröhre mit normaler Raumhelligkeit.
> Ich frag mich nur wie viel das wirklich bringt.
Du hast als Entwickler zwei Vorteile. Du kannst eine beliebig grosse
Kiste hinzaubern waerend die fertigen Module moeglichst klein sein
sollen weil sie ja mal fuer tragbare Kisten auf Handylevel designt
wurden. Und du kannst dir soviel Energie nehmen wie du willst. Auch da
bemueht sich IRDA ja eher sparsam zu sein weil sie davon ausgingen mit
dem Akku eines Palmpiloten auszukommen.
Also denkbar waere es schon. Du musst halt nur gegen >10Jahre Erfahrung
ankommen. Und am ende steht dann ein haesslicher Klotz mit
Metallabschirmung der noch dazu teuer ist. :-)
Da ist die Idee, die ja oben jemand hatte, dafuer ein IRFB-Empfaenger zu
nehmen vielleicht nicht doof. Du wirst weniger Datenrate haben, aber es
gibt Empfaenger die funktionieren durchaus mit 10m Abstand und mehr.
Olaf
