Jste zde

IRDA internet spojení na 200m

Redakce HW serveru, 24. Červenec 2002 - 0:00

Popis stavby dálkového připojení internetu pomocí IrDA zařízení, doplněných o optiku a elektroniku

pro přenos na vzdálenost 200 m.

Nejprve připomenutí charakteristiky irda:

Používá se LED diod v infra spektru (880nm) ale nikomu nic nebraní použít třeba 950nm pro vlastní účely pokud má přijímač i vysílač. Přijímačem rozumím PIN diodu (je to polovodičový prvek, na jehož vývodech se díky osvětlení objevuje náboj, při pulsním osvěcovaní tedy pulsy které se musí odfiltrovat od šumu a pozadí). Vysílač (v dalším textu) je LED dioda v infra oboru spektra.

IRda specifikace má více částí, jedna je hardwarova (880nm, kodovani pulsni 3/16 pro <=1.15Mbps, 1/4 pozicni pro 4Mbps, vyzarovaci uhly, vykon, vzdalenost), dalsi je vrstva definujici formaty ramcu (ala HDLC), jeste vyssi vrstvy se zabyvaji protokoly pro prenos dat.

CO se tyce softwaru, neni nutne si jej psat a proto ho zde nebudu uvadet. Pod windows 98 je podpora irda zaintegrovana, pod Linuxem je soucasti jadra >2.2+ musi se pouzit prikaz pro povoleni a nastaveni komunikace. Pokud hodlate pouzivat irda link jako trasparentni null-modem kabel tak neni potreba pouzivat irda protokol, staci na linku spustit ppp (prime propojeni kabelem ve win), pod Linuxem prikaz pppd. Pro ppp je ale treba provozovat linku v full duplex modu (vysilac sam sebe nerusi a muze pri vysilani i prijimat).
 

Co je k mání ve světě

Predevsim pokud chcete spojit svuj stolni pocitac s telefonem nebo notebookem pres irda, muzete si koupit tzv. ocicko, ktere ma v sobe irda transceiver (prijimac/vysilac/pripadne modulator). Vyrabeji se jak ocicka ktere se pripojuji primo na seriovy port, tak na konektor irda na motherboardu pocitace (kde je uz seriovy tok dat modulovan irda modulaci) a to bud do rychlosti 115200bps nebo az do 4 Mbps. Rychlost nad 115200bps je ovsem soucasti IrDA 1.1 coz nemusi kazda zakladni deska podporovat a napriklad Intel 440BX cipset tyto vyssi rychlosti neumi. Pro vetsinu aplikaci to vsak nevadi.

Prikladem budiz ocicko(dongle) firmy Tekram(http://www.tekram.com), model IrMATE IR-210 je do rychlosti 115kbps pripojene pres seriovy port(http://www.tekram.com/Hot_Products.asp?Product=IR-210), model IrMATE IR-220 se pripojuje na konektor na motherboardu primo s irda modulaci(IR header) nebo IrMATE IR-410 coz je predstavitel fast Irda 1.1 (http://www.tekram.com/Hot_Products.asp?Product=IR-410) dokonce s vlastni kartou s modulatorem (tedy ne pro irda header na motherboardu, redukce by se jiste dala udelat).
Irda ocicko v nabidce LEVI

Pokud si chcete udelat linku spojujici vzduchem dva pocitace ci site na vetsi vzdalenosti (tak 10-400 metru), muzete se inspirovat u techto projektu laserovy spoj 200metru (http://www.geocities.com/SiliconValley/Lakes/7156/laser.htm) jiny laser(http://www.alphalink.com.au/~derekw/upntcvr.htm) ronja(http://atrey.karlin.mff.cuni.cz/~clock/twibright/ronja/) coz je velmi podobne tomu co jiz par let provozujeme. (Nebo si rovnou kupte SIEMENS M101 coz je transparentni null-modem kabel pres mikrovlny, 300 metru dosah na volnem prostranstvi, 50 a vice v budovach, 115kbps full duplex to cele kolem 6000 korun...., zkusenosti zde-1250 nebo zde-iso8859-2)

Zde jsou schematicke nacrtky moznych kombinaci irda terminalu. Prvni je prime propojeni hsdl-1000 (transceiveru) na irda konektor na motherboardu. na obrazku je nejcastejsi rozlozeni pinu a u modulu hsdl1000 nejsou nakresleny kondenzatory a odpor. Protoze nektere motherboardy (resp. jejich cipsety) invertuji signal, je obcas nutne pomoci si tak jak je nakresleno v druhem schematickem vyobrazeni - vlozenim invertoru. Kdyz uz jsou k dispozici hradla invertoru je vhodne je pouzit, protoze to snizuje ruseni a zvysuje moznou delku dratu k ocicku. Na obrazku jsou i dva odpory , ktere byly nutne pridat do jedne konfigurace ktera bez nich nefungovala, tedy pokud Vam nebude chtit zapojeni fungovat zkuste to - minimalne to zvysi odolnost proti ruseni.

Na tretim nacrtku je rozvrzeni obvodu pri vlastni modulaci irda pres seriovy port - pokud nema motherboard modulaci na sobe, musi si clovek pomoci vlastnim modulatorem. Na obrazku je za krystalem 1.8432 MHz vclenen jeste delic frekvence, ten je mozny nastavit v rozmezi 1:1 az 1:14 (deleni) a snizit tak maximalni rychlost (ale hlavne zvysit dosah ci spolehlivost). RTS signal je spojen s CTS takze handshaking necini problemy i kdyz je nastaven jakkoli, jeste je vhodne spojit DSR/DTR/CD ale to na obrazku jiz neni. Tyto signaly je mozne pouzit i k detekci zaveseni/vypnuti komunikujiciho protejsu linky jak uvedu dale. Z duvodu prehlednosti nejsou nakresleny napajeci draty, krystal je pouze schematicky (nebo aktivni) apod.

Prime pripojeni HSDL-1000 na HSDL-7000 a UART (nebo MAX232)

Poznámka k laserum

Prenos dat laserem neni nic noveho pod sluncem, ale laser ktery se da modulovat je pekne drahy, pokud je infra je jeste drazsi a pokud ma optiku a rozumny vykon je drazsi nez si koupit mikrovlnne zarizeni pro uskutecneni prenosu. Nejznamejsi ukazovatkove laser diody ktere se daji poridit za par set korun nejsou modulovatelne (mozna tak fm s nizkym zdvihem na nekolika stovkach kHz) a nejsou delane na trvaly provoz, proto se po nekolika tisicich hodinach vysviti. Presto jeden vyse uvedeny link ukazuje na zarizeni postavene prave z laserove diody. Pro ucely prenosu dat vetsiny lidi kteri toto ctou postaci spoj na rychlosti serioveho portu na nekolik stovek metru, coz se da dosahnout s infra led diodou za 20 korun a optickou soustavou za par set (cocky s vetsim prumerem z levnych lup). 

Samotna opticka soustava je jednoducha, jde o vysilac (ledka) ktera je v ohnisku lupy zamerene do nekonecna, na druhem konci linky je take cocka a v jejim ohnisku je prijimac, tedy PIN fotodioda. Opticka soustava je velmi nachylna k spatnemu nasmerovani, ale velmi odolna vuci ruseni typu deste.
 

Optická soustava

Jako vysilaci prvek pouzivam infra LED diodu HSDL-4230 ktera ma polovicni vyzarovaci uhel 15 stupnu (od osy) a vykon asi 76mW/sr coz je hodnota, ktera by Vas mela zajimat pokud se budete pidit po jeste vhodnejsi diode. Nejvhodnejsi je samozrejme dioda ktera vyzari v co nejmensim kuzelu co nejvice energie. HSDL-4230 stoji asi 22 korun, tak pokud ji pri experimentovani odprasknete nic se nedeje. Je delana na proud 100mA nebo 500mA se stridou 1:5 (irda SIR pouziva 3/16, FIR 1/4). Pro predstavu pri napajeni 5V pred tuto LEDku predrazuji odpor 8 Ohmu, v dokumentaci pisou asi az 6 ohmu pri 5V napajeni ale jde o ten proud. 

Modulace LEDky

je docela problem protoze spinat 0.5 amperu na 100kHz je docela rychle, problem neni v rychlosti spinani (to zvladne obycejny tranzistor) ale v rychlosti vypnuti tranzistoru, resp. odvedeni naboje z jeho baze, aby se rychle vypnul. Pri pokusech s vystupnim zesilovacim stupnem je vhodne predradit pred LED diodu vetsi odpor, aby se pri "zakysnuti" tranzistoru ledka neodpraskla. Ma to ovsem vedlejsi efekt ze se spina mensi proud takze odladovani je zkreslene.... Pro nase ucely stacilo pouzit invertor 7404 (ten pravy od tesly co utahne elektrarnu;) a spojit sest jeho hradel paralelne a vystupem prizemnovat LED diodu s odporem proti 5 voltum. Hnusne ale funguje to.....

LED dioda je modulovana tim dolnim prubehem

Poznamenavam ze RS232 komunikace ma aktivni urovne +12 V v RS232, ale 0V v TTL, tedy v TTL je pouzita negativni logika. Receno jinak pri 12V na RS232 konektoru bude na MAX232 0V, pri -12V bude na MAX232 +5V Proto je na obrazku start bit jako 0 ale odpovida tomu bliknuti pri irda modulaci. To jen proti zmateni.... Na obrazku se tedy vysila slovo 01011001.

Přijímač


Modre je pripojeni na nejrozsirenejsi irda konektor na motherboardu pro ocicko

PIN fotodiody se daji sehnat samostatne, ale kvuli ruseni, rychlosti a snadnosti jsem vyuzil jednu cast transceiveru HSDL-1000, coz je integrovane ocicko pro vysilani s prijimacim. Pokud si delate ocicko pro komunikaci s telefonem nebo notebookem na stul, je to genialni vec vse je v jednom krytu a staci tomu 4 kondenzatory a 2 odpory. Pro ucely infra pojitka na velke vzdalenosti staci vyuzit jen prijimac ktery je v ohnisku cocky pro prijem. HSDL-1000 je CMOS obvod a nema hysterezi - je to v podstate citlivy zesilovac s filtrem. V nasem zapojeni a na osciloskopu jsem zjistil, ze pri nizke intenzite osviceni (pulsu svetla kterym na to blikate) ma tendenci zkracovat impulsy ktere prijima a pak i amplitudu na svem vystupu. Navic ma dost slaby vystup co se tyce proudu, a tak jsem primo na desce vedle nej zaradil invertor s hysterezi v ttl logice, ktery neni pri svem vystupnim proudu tak nachylny k ruseni.

Horni nahled na navrh jednostranne desky tisteneho spoje pro ocicko s hsdl-1000. HSDL-1000 se paji zespodu (SMD). Na desticku je mozne napajet invertor 7404 (nejlepe ekvivalentni schmitt) v LS,HC ci HCT logice a v casti "invert." pak dle potreby naletovat jumpery na invertovani signalu (vysilani, prijem). Pri experimentovani je vhodne odpor Rled dat vetsi nez by odpovidalo plnemu vykonu, protoze se zajiste povede vstupni signal dodat invertovany (trvaly svit LED). Na desticce jsou dva Ir konektory (5 pin header) jeden je pri primem propojeni s pocitacem na modulovany signal a druhy konektor je pripojen pres invertor, ktery se v prvnim pripade nemusi osazovat.

Problémy

Pri konstrukci jsem narazil na vice problemu. Z tech elektrickych je to krome rychlosti spinani vysilaci LEDky jeste ruseni prijimace vysilacem ve fullduplexnim modu. Filtr na napajeni z odporu 6Ohmu a kondenzatoru doporuceny v pdfku k hsdl1000 nepomahal, pouzil jsem uzavrene feritove jaderko s dvema zavity telefonniho dratku na napajeni hsdl-1000 (proste jsem napajeni 5V protahl dvakrat kolem jadra kazdy drat v opacnem smeru a zavrel ferit) a uplne to na odruseni staci - poznamenavam, ze ruseni vznika pri zapnuti vysilaci LEDky - v rytmu stovek kHz, pulamperovem proudu a nabezne hrane pulsu nekolik stovek nanosekund ma hsdl-1000 tendenci zesilit zvlneni napajeciho napeti na vystup.
 

Problémy s optikou

Cele zarizeni je z elektricke stranky velice jednoduche. Nejtezsi cast spociva v uchyceni a zasynchronizovani jednotek na sebe (aby na sebe dobre blikaly v obou smerech). Prumer svetelne stopy po 200 metrech je asi 1 metr, coz je dost maly svazek a vysilaci jednotka musi byt tedy dobre nasmerovana. Bez dalekohledu to skoro nejde - pouzil jsem jednoduchy levny dalekohled s krizem za 300 korun ktery je s jednotkou spojeny, Predchozi pokusy synchronizace pomoci laseroveho parsku nebyly moc uspesne, protoze laserove diody ktere se daji koupit nevyzaruji souose se svym pouzdrem :-((( a musely by se kalibrovat zvlast aby ukazovaly rovne. Podarilo se nam vsak posvicenim do protejsi optiky a nastavenim svetelne skvrny do ohniska (optickeho prvku) alespon zhruba jednotku nastavit a co je dulezitejsi overit ohniskovou vzdalenost cocek.

Odraz laseru v čočkách z větší vzdálenosti
 

Pro kratsi vzdalenosti staci pouzit mensi prumery cocek - nase mely prumer 95 mm, pro vzdalenosti do 100 metru by mely stacit cocky kolem 60-65 mm mozna i mensi. Mensi cocky maji ovsem problem s kratsi ohniskovou vzdalenosti (vetsinou) a nejsou asfericke - to se u vetsich cocek tak moc neprojevi ale zalezi to na konkretnim pripade. Dalsi zradou by se mohlo stat to co se stalo nam a neslo nam dlouho prijit cim to je, pri kratsi vzdalenosti nez 80 metru se v signalu objevovaly chyby a pozdeji jsme prisli na to, ze signal se v protejsi cocce odrazi zpet do vysilace a jednotka tak rusi sama sebe - jako kdyby nebyla full duplex. Z toho plyne pouceni ze pro kratke vzdalenosti nepouzivat velke cocky (;-)))) ci spise ze je treba je mirne naklonit aby nefungovaly jako odrazka. Neverite-li, zkuste si nekdy posvitit laserovym ukazovatkem celne do nejake cocky uvidit ze se cast paprsku vraci zpet - nevim jak moc tim trpi ploskovypukle cocky ale ty nase vypuklo-vypukle z obou stran symetricke s ohniskovou vzdalenosti 20 cm rozhodne ano....

Blikajici bod uprostred je obraz infra vysilace LED s 95mm cockou ve vzdalenosti 200m. CCD kamera je prehlcena intenzitou svitu, bod je ve skutecnosti nekolikanasobne mensi (asi 5 pixelu).
 

Mechanická konstrukce optické soustavy

Prvni modely pojitka mely pevne cocky umistene na desce, zadni stenu v rovine ohniska a laditelne optoelektricke prvky (ve 3 osach). Bylo to velmi slozite a porad se to rozladovalo. Dalsi model mel pevnou zadni stenu s vysilacem a prijimacem a posuvne cocky na celni stene pomoci sroubu. Po delsich zkusenostech mohu rici, ze nejlepsi je zmerit si parametry cocek a udelat vsechno napevno, pokud se to udela presne (tak s toleranci desetin milimetru ale i vice) tak to bude fungovat. Navrhnul jsem tisteny spoj, ktery ma hlavni funkci drzet optoelektronicke prvky v ohniscich a vedlejsi funkci hostit potrebou elektroniku ;-). Kvuli univerzalnosti ma mit tistak moznost umistit oba optoelektronicke prvky pro prijem a vysilani s ruznou rozteci, aby se dal pouzit pro mensi zarizeni (mensi cocky i jejich rozestup) i vetsi.

Pohled do dalekohledu, pod krizem uprostred je videt maly bily bod coz je blikajici druha strana.
 

Elektronická část projektu

Samotny navrh tisteneho spoje je jednostranny a mel by integrovat jak modulator RS232/Irda, RS422 linku pro vzdalene propojeni tak vlastni nosnou cast (zadni stranu) opticke lavice. Modulator je s jednou RS422 casti na oddelitelne casti desky, casti ktere neni nutne pouzivat neni treba osazovat (lze pouzit napr. jen rs232->irda modulator, nebo jen irda->rs422 transceiver) a na strane opticke jednotky je mozne preklenout a nepouzivat rs422 transceiver. Na zbyle casti volneho mista desky tisteneho spoje zbyl maly prostor takze tam je realizovano ocicko pro zapojeni na stole vcetne mista pro hradlo ktere muze/nemusi invertovat signal podle potreby(ale take se hradlo vubec nemusi osazovat).





Modulator ci pocitacova cast je od samotne vysilaci/prijimaci jednotky oddelena kabelem, ktery pri pouziti rs422 linky muze byt relativne dlouhy. Idealni je pouzit twisted pair kabel co se pouziva na lokalni site (UTP cat.3 nebo 5) s tim, ze jeden krouceny par jsou data vysilani, druhy data prijem a zbyle kroucene pary jsou na napajeni 12V (pak se stabilizuje na 5V). Kdyz se napajeni 12V privede skrz krouceny par (0 kroucena s 12V) tak by nemel kabel vyzarovat elektromagneticke zareni a rusit. Jeste lepsi je pouzit stineny kabel (STP). Samotny infra prenos je velice odolny vuci odposlouchavani (protoze to jde jen v opticke stope) ale kdyby privodni kabel prochazejici data vysilal v radiovem pasmu kdokoli by si mohl poslechnout co tam beha za data na svem hi-fi tuneru....

Bez popisu maly a bez popisu velky

Tohle je navrh jednostranneho tistaku kde je cast s modulatorem na seriovy port (nebo Irda header na MB s tim ze se pouzije jen Irda->RS422 prevodnik) a zadni nosna stena infra jednotky. Aby se to dalo pouzit na ruzne typy/prumery cocek, je na tistaku misto pro nekolik moznych osazeni IRledek a uchyceni stredniho sloupku. Urcite je tam nekde chyba chce to aby to nekdo vyrobil a osadil a pak se uvidi (a jeste to zkontrolovat podle schematu). Ve zbylem miste je uz popsany modul ocicka

Modulator se sklada z prevodniku RS232/TTL MAX232 , za tim je HSDL-7000 a vedle jeste 7400 ktera realizuje funkci hangup (prenos DTR z druhe strany linky). HSDL-7000 je hodinovan z krystalu s delickou (muze byt vsak i primo bez deleni) kde delicka se nastavuje pomoci DIP switchu od 1:1 az 15:1 . Bud se vlastnosti deleni kmitoctu da vyuzit pro dosazeni vyssi spolehlivosti pri nizsich bitovych rychlostech, nebo treba k dosazeni 1.8432MHz pro 115kbps pouzitim deliciho pomeru 10:1 pro 18.432MHz nebo 13:1 pro 24MHz

Na obrazku je pripojeni na 5 pinovy Irda header: ten dolni jna schematu je urcen pro vstup jiz modulovaneho irda signalu ze zakladni desky (propojenim primym kablikem na desku, pak se z celeho tohoto zapojeni pouziva jen RS422 prevodnik) a ten horni modrou barvou je urcen pro vystup z modulatoru jakoby z desky (vlastne nahrazuje desku/irda header na MB). To modrou barvou neni na navrzich tistaku zatim implementovano 

Jiz modulovany Irda signal v TTL logice jde pres invertor 7404 kde se pomoci jumperu da nastavit jestli invertovat/neinvertovat (coz je uzitecne v pripade ze se misto signalu z HSDL-7000 privede rovnou modulovany signal z motherboardu ktery je invertovany, viz irda con., nebo naopak lze pouzit tento konektor k odebrani modulovaneho signalu z samotneho modulatoru).

Tento modulovany Irda TTL signal se pak pres prevodnik TTL/RS422 posila po kroucenych dratech do vlastni irda jednotky, ktera ma stejny RS422/TTL prevodnik. Na jednotce je jeste stabilizator 5V, 7404 v schmitt provedeni (kvuli hysterezi ruseni a invertovani urovni pro hsdl-7000). HSDL-7000 je navic napajeno pres ferit, ktery by mel odrusit bordel na napajeni pri fullduplexnim modu (vysilani+prijem). Zesilovac pro IR LED je pouzit genialni obvod 7404 z produkce TESLY, protoze v paralelnim zapojeni jeho hradel utahne i ty pulamperove proudy.... primitivni ale funkcni. Chtelo by to ovsem navrhnout zapojeni s nejakym FET tranzistorem, ktery by proud 0.5A dokazal spinat v rytmu az 2MHz, aby se to dalo pouzit i pro FIR(Fast InfraRed, viz dale)





Takhle by melo vypadat zarizeni (kostra) - je to ciste opticka lavice, ucelem bylo ucinit ji co nejjednodussi, kryt si kazdy umi vyrobit sam. Dospel jsem k nazoru ze nez vyrabet opicarny (nebudu radeji uvadet jak vypadaly prvni jednotky) tak je lepsi udelat to poradne a jednoduse - na masivni kus hliniku do ktereho jdou delat zavity.
 

Vylepšení linky

Infracerveny prenos v popsane konfiguraci ma ruzne vlastnosti. Z hlediska chybovosti nejvice zalezi na presnem nastaveni vysilaci strany a vzdalenosti. S rostouci vzdalenosti stoupa chybovost, da se to vsak kompenzovat snizenim rychlosti - prijimac totiz uzitecny datovy signal odlisuje od ruseni pomoci energie pulzu, ktere projdou jeho filtry. Tedy dvakrat vetsi energie pulzu nebo jeho dvojnasobne trvani by mely mit zhruba stejny ucinek - PIN fotodioda v prijimaci funguje tak ze prichozi svetelny puls "vyrazi" naboj ktery pak prichazi do filtru. Proto je v navrhu modulatoru rs232/irda za krystalem (ci zdrojem taktu 1.8432MHz) zapojen jeste delic frekvence realizovany pomoci citace 74193. Pri jeho delicim pomeru 1:12 a rychlosti serioveho portu 9600bps je mozne teoreticky dosahnout vzdalenosti spoje 3.5 krat vetsi nez s rychlosti 115200 bps (1:1). je to dano tim ze energie svetla klesa v druhou mocninou vzdalenosti. Delic hodin predrazeny pred irda modulator omezuje maximalni moznou prenosovou rychlost. Pokud je delic na 1:1 neznamena to ovsem, ze nelze pouzit nizsi rychlosti....

Povolene rychlosti a doby trvani pulsu

Vysvetleni - pri nizsich bitovych rychlostech se jeden bit da prenest jako vice kratkych pulsu pri zakladni modulacni rychlosti odpovidajici 115200 bps (1.8432MHz) nebo jeden puls s vetsi intenzitou pri modulacni rychlosti umerne nizsi (v pomeru snizeni bitove rychlosti). Pokud tedy napriklad delic frekvence 1.8432MHz pobezi v modu 1:2, je mozne pouzit rychlosti 115200 /2, /4, /6 atd. ale uz ne napr. /3 coz by odpovidalo 38400 bps. Je zrejme, ze s pomerem preddelicky frekvence 1:1 lze provozovat vsechny rychlosti. Pri nastaveni na 1:4 lze provozovat napr. jen 28800bps, nebo 14400bps atd. Pro nejnizsi rozumnou rychlost 9600bps, kdy by mela mit linka nejvetsi dosah(spolehlivost) by se pouzil delici pomer 1:12 Pro rychlost 2400bps by se daly pouzit delici pomery 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:6, 1:8, 1:12, 1:16 (1:24, 1:48 ale ty se s 4bitovou delickou frekvence nedaji dosahnout) Nejvetsi spolehlivost ci dosah by mel mit delici pomer 1:48 kdy se 1 bit vysle jako jeden mohutny (dlouho trvajici) 78us bliiiiik. 

Delic se da tez pouzit pro vydeleni frekvence nejakeho krystalu na pozadovanych 1.8432 MHz, bud tedy 24MHz deleno 13 nebo 18.432MHz deleno 10.
 

Provoz během roku

Behem roku a s tim jak cestuje slunce po obloze se nesmi stat, ze by byla jednotka nasmerovana primo na Slunce. Vedlo by to ke zniceni optickych prvku. Pokud by mela byt jednotka provozovana tak, ze slunce do ni bude svitit (i kdyz se nikdy nestane ze by obraz slunce v ohnisku procestoval skrz vysilac/prijimac).je vhodne pred vlastni zadni stenu s PCB namontovat jeste "chladic" resp. masku na kterou se bude obraz slunce (horka skvrna v ohnisku) promitat a prijate teplo rozvadet a vyzarovat.

V zime pribyva problem s namrazou, ktera se muze utvorit na cockach nebo namrznout na vnejsi konstrukci jednotky (krabice) a pri netuhem uchyceni zpusobit odklon paprsku od pozadovaneho smeru. Dalsi problem je s elektronikou prijimace HSDL-1000, ktera (jde o vnejsi kondenzatory vnitrniho frekvencniho filtru) je citliva na vlhkost - nejlepsi je zalit po otestovani funkcnosti kriticke misto voskem nebo termoplastickou nahrivaci hmotou (z tzv. "glue gun" pistole), kterou ale uz pak nikdy neodbleptate pryc. 

Dest tomu nevadi - az na totalni lijavce a ty jsou zase dobre na to, aby umyly cocky od spiny. Takze je dobre dat nad cocky zepredu malou strisku aby to pri malych destich na cocky nestrikalo, ale pri ve lkych slejvakach aby se to umylo ;-)
 

Budoucnost

S pouzitim modulu HSDL-1100 by slo udelat bezdratove spojeni na az 4Mbitech/sec (FIR=Fast Infrared). Musel by se ale pouzit IrDA modulator ktery tyto rychlosti umi, bohuzel nejrozsirenejsi cipset v teto dobe intel 440BX pro Pentium II/III/Celeron FIR modulaci neumi. HSDL-1100 ma dva vyvody "receive", kazdy pro jinou rychlost (jeden pro rychlosti IrDA 1.0 do 115200 bps a druhy pro rychlejsi). Pri vysokych rychlostech uz vsak velmi zalezi na designu PCB a datovych zesilovacu (vhodno pouzit RS422 nebo ekvivalent pro prenos dat). Nezanedbatelna je take skutecnost, ze IrDA 1.1 vyzaduje pro vyssi rychlosti minimalni osvetleni (intenzitu) svetla na prijimaci asi 2.5 krat vetsi nez IrDA 1.0, coz znamena bud kratsi maximalni vzdalenosti nebo nutnost pouzit vice vykonny vysilac ci optiku. Pro vzdalenosti v radech stovek metru by vsak mela postacit vyse popisovana kontrukce beze zmeny (az na tu elektroniku).

Schéma transceiveru HSDL-1100

Bohuzel na budouci vyvoj neni cas ani energie a tak zustane IrDA 1.1 zatim pouze potencialni moznosti vyuziti. Pokud by byl zajem o prenos dat na stovky metru pri rychlostech >115k a podarila se dotahnout zde popisovana konstrukce k rozumne funkcnosti tak by jeji modifikace na vyssi rychlosti nebyla zas tak slozita. Zajimavou by se stala kdyby slo levne koupit modulovatelny laser pro tyto rychlosti, ale pak uz je mnohem jednodussi laser pripojit na sitovou kartu a modulovat 10Mbitu/sec... Optimalnim vyuzitim by se pro Fast Infrared staly situace dvou od sebe vzdalenych kancelari/bytu ktere je treba propojit pres ulici. V nasi situaci spojujeme dve mista na ulici vzdalena o 200 metru podel domu a prenasime data protokolem tcp/ip na rychlosti 115kbps full duplex, na kazde strane je linuxovy router s vice sitovymi rozhranimi (386/4MB RAM).
 

Obrázky nasich jednotek

jsou v druhem html souboru OBRAZKY

Závěr

Mereni se nam libilo.... jak jsme s oblibou psali do skolnich protokolu z mereni. Ovsem mrznout ve 3 rano nekde v parku s notebookem a baterkama a zkouset prenos v zime nikomu nedoporucuju, na to jsem si toho uzil dost. Za dobu experimentovani s irda prenosem jsem nasbiral nejake know-how a tento clanek je jeho souhrnem. Snad to nekomu pomuze pokud se bude snazit o to same, snad nekdo udela tistak na jehoz vyrobu nemam cas a vyzkousi to. V tom navrhu tistaku je urcite nekde chyba, neoveroval jsem to, jen jsem to nakreslil a zoptimalizoval pro topologii jednostranne desky. Ten navrh je ovsem v takovem jednoduchem kreslitku pod linuxem a neni to kompatibilni s nicim, takze by to nekdo musel predelet napr. do orcadu nebo eaglu. Kdyby to uz nekdo delal tak by tam mohl jeste na zbyvajici dve invertujici hradla udelat alternativni reseni hodin s pasivnim krystalem, soucasny navrh tam ma misto jen na krystal aktivni

Ostatni vymozenosti jako rozmrazovaci mrizky, kloubove uchyceni apod. mozna nekdy jindy

Pro uzivatele kteri potrebuji spojit dve mista do 300 metru na volnem prostranstvi nebo tak 50-100 v zastavbe doporuciji koupit ty krabicky siemens M101 jajich kratkou recenzi zde v clanku uvadim, stoji tak kolem 6000 kc (2 jednotky) a kdo ma par penez tak tomu se to urcite vyplati. Irda je pro uchyly co nemaji na to aby si usetrili stovky hodin prace .... 
 

Linky

hsdl-1000


hsdl-7000


hsdl-42x0


MAX232

IRDA konzorcium, vcetne pdf dokumentace

Irda podpora na microsoft.com

Linux irda

Download a odkazy

 

Hodnocení článku: