Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
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Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Hallo,
da es mir Lichtwellenleiter (LWL) momentan angetan haben, habe ich mal eine bidirektionale optische Datenübertragungs-Strecke zusammengestöpselt. Der LWL wird in beide Richtungen genutzt. Upstream wird grün gesendet und Downstream rot. Die hellen LEDs werden jeweils über als Strahlteiler fungierende Mikroskop-Objektträger durch kurz-brennweitige Linsen (25 mm) in den Lichtwellenleiter eingekoppelt. In der Durchgangsrichtung nehmen Fototransistoren hinter Farbfilterfolien das Signal von der jeweils anderen Seite auf. Bei richtiger Justage schalten die Transistoren voll durch. Nun könnte man mal probieren, welche Datenrate man da durch bekommt.
Die Anordnung ist zugegebenermaßen noch etwas klobig, kommt aber mit wenigen Fremd-Teilen aus. Mit den ft-Linsen geht es auch. Aber wegen der längeren Brennweiten wird der Aufbau dann noch größer. Statt der Foto-Transistoren gehen natürlich auch die LDRs.
Für weitere spannende Versuche wie eine optische Übertragung von I2C-Signalen eines Abstandssensors auf einer rotierenden Scheibe wäre noch eine drahtlose Energieübertragung (Rotationstransformator?) wünschenswert.
Florian
Edit: Mir ist eingefallen, dass I2C so nicht gehen wird, da man noch einen unidirektionalen Kanal für Clock bräuchte. Also noch eine Farbe. Evtl. eine Zweifarb-LED auf der Master-Seite und einen weiteren Farbseparator auf der Slave-Seite. Oder man verwendet ein anderes serielles Protokoll.
da es mir Lichtwellenleiter (LWL) momentan angetan haben, habe ich mal eine bidirektionale optische Datenübertragungs-Strecke zusammengestöpselt. Der LWL wird in beide Richtungen genutzt. Upstream wird grün gesendet und Downstream rot. Die hellen LEDs werden jeweils über als Strahlteiler fungierende Mikroskop-Objektträger durch kurz-brennweitige Linsen (25 mm) in den Lichtwellenleiter eingekoppelt. In der Durchgangsrichtung nehmen Fototransistoren hinter Farbfilterfolien das Signal von der jeweils anderen Seite auf. Bei richtiger Justage schalten die Transistoren voll durch. Nun könnte man mal probieren, welche Datenrate man da durch bekommt.
Die Anordnung ist zugegebenermaßen noch etwas klobig, kommt aber mit wenigen Fremd-Teilen aus. Mit den ft-Linsen geht es auch. Aber wegen der längeren Brennweiten wird der Aufbau dann noch größer. Statt der Foto-Transistoren gehen natürlich auch die LDRs.
Für weitere spannende Versuche wie eine optische Übertragung von I2C-Signalen eines Abstandssensors auf einer rotierenden Scheibe wäre noch eine drahtlose Energieübertragung (Rotationstransformator?) wünschenswert.
Florian
Edit: Mir ist eingefallen, dass I2C so nicht gehen wird, da man noch einen unidirektionalen Kanal für Clock bräuchte. Also noch eine Farbe. Evtl. eine Zweifarb-LED auf der Master-Seite und einen weiteren Farbseparator auf der Slave-Seite. Oder man verwendet ein anderes serielles Protokoll.
- steffalk
- ft:pedia-Herausgeber
- Beiträge: 1794
- Registriert: 01 Nov 2010, 16:41
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Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Tach auch!
Was ein wundervolles Experiment. Da bin ich gespannt, wie weit Du kommen wirst!
Gruß und viel Erfolg,
Stefan
Was ein wundervolles Experiment. Da bin ich gespannt, wie weit Du kommen wirst!
Gruß und viel Erfolg,
Stefan
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Und hier nun eine erste 3-Kanalversion
Downstream (Slave): Senden: Grün, Empfangen: Rot + Blau
Upstream (Master): Senden: Rot + Blau, Empfangen: GrünDownstream (Slave): Senden: Grün, Empfangen: Rot + Blau
- PHabermehl
- Beiträge: 2434
- Registriert: 20 Dez 2014, 22:59
- Wohnort: Bad Hersfeld
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Ich sag' mal: Applaus! Wenn darüber noch I2c läuft... Aber auch so ein tolles Experiment, freue mich auf Fortsetzung.
Gruß Peter
Gruß Peter
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Schönes Experiment und beeindruckend, wie das mit den 3 Farben funktioniert!
Für den Einsatz an einem Modell erscheint es mir aber zu aufwendig. Da würde ich lieber zwei Glasfaserkabel für die beiden Übertragungsrichtungen verwenden und das Taktsignal aus dem Datensignal wiederherstellen. Das ist das übliche Vorgehen bei Signalübertragung mit Licht und da gibt es passende Elektronikschaltungen dafür (Clock Recovery Circuit).
Gruß, uffi
Für den Einsatz an einem Modell erscheint es mir aber zu aufwendig. Da würde ich lieber zwei Glasfaserkabel für die beiden Übertragungsrichtungen verwenden und das Taktsignal aus dem Datensignal wiederherstellen. Das ist das übliche Vorgehen bei Signalübertragung mit Licht und da gibt es passende Elektronikschaltungen dafür (Clock Recovery Circuit).
Gruß, uffi
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Auch wenn es schön aussieht, die Empfindlichkeit meiner Phototransistoren für Blau ist deutlich geringer als für rot und grün. Daher ist es besser, die zwei Reflexionen (nur 10%) an den Glasplatten für "blau" zu vermeiden und den Detektor für Blau in Verlängerung des LWL zu setzen. Das kann man durch Tausch von Rot und Blau-Filter. Besser als blau wäre IR, da die Phototransistoren dafür optimiert sind. Hierzu bräuchte ich einen IR-Sperrfilter und einen IR-Durchlassfilter (aus Fernbedienung).
Ich werde auch noch mal ausprobieren, ob man Rot und Blau auch direkt schräg einkoppeln kann. Dann entfallen die Verluste an den Strahlteiler-Provisorien. (bei den großen Core-Durchmessern (1mm) sollte das klappen)
Hallo uffi: Mir schwebt so was vor wie https://www.vishay.com/docs/84901/optic ... system.pdf
Alles über eine LWL hat den Vorteil, dass man Einkopplung in einen LWL, der in einer Achse steckt hinbekommt. Aber evtl. geht es auch mit mehreren dünnen LWL durch eine Achse, was auszuprobieren wäre. Damit könnte man zumindest im "beengten rotierenden System" elektronische Standard-Teile verwenden. Und: Noch einfacher wäre ein betteriebetriebener ESP32 im rotierenden System, der über Wifi sendet und empfängt.
Ich werde auch noch mal ausprobieren, ob man Rot und Blau auch direkt schräg einkoppeln kann. Dann entfallen die Verluste an den Strahlteiler-Provisorien. (bei den großen Core-Durchmessern (1mm) sollte das klappen)
Hallo uffi: Mir schwebt so was vor wie https://www.vishay.com/docs/84901/optic ... system.pdf
Alles über eine LWL hat den Vorteil, dass man Einkopplung in einen LWL, der in einer Achse steckt hinbekommt. Aber evtl. geht es auch mit mehreren dünnen LWL durch eine Achse, was auszuprobieren wäre. Damit könnte man zumindest im "beengten rotierenden System" elektronische Standard-Teile verwenden. Und: Noch einfacher wäre ein betteriebetriebener ESP32 im rotierenden System, der über Wifi sendet und empfängt.
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Als 3-Farb-Sender würde sich die superhelle 3-Color LED LL-5-8000 RGB von Lucky Light mit 8000 mCd eignen.
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Die Foto-Transistoren sind von sich aus leider sehr langsam (15us). Und wenn ich die Empfindlichkeit mit großem Vorwiderstand erhöhe ist es erwartungsgemäß noch schlimmer.
Daher versuche ich es gerade mit Fotodioden. Leider sind meine Elektronik-Kenntnisse nicht so gut ausgeprägt.
Da ist es für mich eine Herausforderung, 100 kHz Signale (langsamster I2C) einer Photodiode (BWP34) sauber hochzuverstärken.
Die mit Abstand besten Ergebnisse hatte ich noch mit einer Darlington-Schaltung aus 2 npn Transistoren.
Die geht dann bis etwa 20 kHz. Ich habe schon rumgegoogelt und diverse Transimpedanzverstärker-Schaltungen mit Operationsverstärkern gesehen.
Das hier schien mir nützlich: https://www.ti.com/lit/pdf/tidu535
Die Ergebnisse mit meinen schnellsten Opamps LM6181, CA3130 und TBA222 sind ernüchternd. Entweder schwingen die Schaltungen bei Beleuchtung oder sie sind nicht empfindlich genug. Vielleicht ist auch der fliegende Aufbau auf dem Steckboard der Stabilität nicht zuträglich.
Eigentlich sollte so etwas doch Standard sein. Hat vielleicht jemand der geneigten Elektronik-Wissenden aus dem Forum eine Idee, welche Schaltung geeignet sein könnte?
Daher versuche ich es gerade mit Fotodioden. Leider sind meine Elektronik-Kenntnisse nicht so gut ausgeprägt.
Da ist es für mich eine Herausforderung, 100 kHz Signale (langsamster I2C) einer Photodiode (BWP34) sauber hochzuverstärken.
Die mit Abstand besten Ergebnisse hatte ich noch mit einer Darlington-Schaltung aus 2 npn Transistoren.
Die geht dann bis etwa 20 kHz. Ich habe schon rumgegoogelt und diverse Transimpedanzverstärker-Schaltungen mit Operationsverstärkern gesehen.
Das hier schien mir nützlich: https://www.ti.com/lit/pdf/tidu535
Die Ergebnisse mit meinen schnellsten Opamps LM6181, CA3130 und TBA222 sind ernüchternd. Entweder schwingen die Schaltungen bei Beleuchtung oder sie sind nicht empfindlich genug. Vielleicht ist auch der fliegende Aufbau auf dem Steckboard der Stabilität nicht zuträglich.
Eigentlich sollte so etwas doch Standard sein. Hat vielleicht jemand der geneigten Elektronik-Wissenden aus dem Forum eine Idee, welche Schaltung geeignet sein könnte?
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Hallo atzensepp,
Es gibt fertige Empfänger für Deinen Zweck. Z.B. dieser hier, der 125kbit/s schafft:
http://www.digikey.de/product-detail/de ... -ND/243780
Gruß, uffi
Es gibt fertige Empfänger für Deinen Zweck. Z.B. dieser hier, der 125kbit/s schafft:
http://www.digikey.de/product-detail/de ... -ND/243780
Gruß, uffi
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Hallo uffi,
Vielen Dank für diesen ausgezeichneten Hinweis. Das habe ich gesucht.
Inzwischen bin ich mit einem schnellen Operationsverstärker und ein paar Kondensatoren etwas vorangekommen.
Habe keine kleiner als 2pF. Hätte nicht gedacht, dass ich so was mal brauchen könnte.
Vielen Dank für diesen ausgezeichneten Hinweis. Das habe ich gesucht.
Inzwischen bin ich mit einem schnellen Operationsverstärker und ein paar Kondensatoren etwas vorangekommen.
Habe keine kleiner als 2pF. Hätte nicht gedacht, dass ich so was mal brauchen könnte.
- Dateianhänge
-
- Signal bei optimaler Einstellung
- CA3130b.jpg (144.82 KiB) 3647 mal betrachtet
-
- Schaltung mit Opamp CA3130
- CA3130a.jpg (143.64 KiB) 3647 mal betrachtet
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Gratulation, das sieht ja schon sehr gut aus!
Ich glaube, Du könntest aus der Schaltung noch mehr rausholen, indem Du dem nicht-invertierenden Eingang statt Masse eine geringe positive Vorspannung (Bias) gibst (ca. 1V), z.B. über einen Widerstandsteiler von der positiven Versorgungsspannung, mit einer kapazitiven Entkopplung am Eingang.
Aber evtl. hast Du das nur nicht dargestellt in Deiner Skizze.
Ein solcher Bias hat zwei Vorteile:
1. Die Fotodiode arbeitet in ihrem Sperrbereich effizienter
2. Der Verstärker arbeitet nicht direkt an der Außengrenze seines Arbeitsbereiches.
Gruß, Dirk
Ich glaube, Du könntest aus der Schaltung noch mehr rausholen, indem Du dem nicht-invertierenden Eingang statt Masse eine geringe positive Vorspannung (Bias) gibst (ca. 1V), z.B. über einen Widerstandsteiler von der positiven Versorgungsspannung, mit einer kapazitiven Entkopplung am Eingang.
Aber evtl. hast Du das nur nicht dargestellt in Deiner Skizze.
Ein solcher Bias hat zwei Vorteile:
1. Die Fotodiode arbeitet in ihrem Sperrbereich effizienter
2. Der Verstärker arbeitet nicht direkt an der Außengrenze seines Arbeitsbereiches.
Gruß, Dirk
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Inzwischen habe ich zwei Schaltungen, die bis 100 kHz zufriedenstellend arbeiten.
Die erste Schaltung ist eine mit schnellen Operationsverstärkern. Ich denke, dass durch Verwendung einer symmetrische Spannungsquelle Uffis Vorschläge erfüllt sein müssten oder? (Den kleinen Kondensatoren im pf-Range kann man durch Verdrillung zweier Massendrähte selber herstellen. Man legt so lange Wicklungen auf, bis die Oszillationen am Opamp verschwinden. )
Die zweite Schaltung ist eine mit 2 Kleinsignaltransistoren und kommt mit nur einer Spannungsebene aus. Ich muss zugeben, obwohl das Prinzip ganz einfach ist: Das Ganze ist im Grenzbereich meiner Möglichkeiten und man kommt vom 100sten zum 1000sten und meine anfängliche Euphorie ist inzwischen auch etwas abgeklungen.
Beispiel:
Trotz hoher Lichtleistung der LED durch die Optiken geht sehr viel verloren: Das Licht geht jedes Mal durdch 2 Strahlteiler.
Bei Glasplatten hat man nur ca. 10-20% Reflexion. Der Durchmesser meiner kurzbrennweitigen Linsen ist etwas zu klein, so dass auch hier wieder Licht verloren geht. Rot ist kein Thema aber die Empfindlichkeit der Photodioden sackt im grünen und blauen Bereich deutlich ab. Die Elektronik muss dann sehr hoch verstärken, so dass hier auch EMI eine Rolle spielt. Lange Drähte zu Leuchtdioden, durch die dann auch große Ströme fließen gilt es zu vermeiden. Auch die Photodioden sollte man bei den gewünschen Zielfrequenzen nicht durch ungeschirmte Drähte anschließen.
Ich habe beschlossen, erst mal eine RS232 Kommunikation mit 2 Kanälen über einen LWL zu versuchen. Mit I2C käme dann noch ein blauer Kanal hinzu, der noch mal weitere Strahlteiler erfordert. Darüber hinaus bräuchte man bei I2C noch eine Erkennung, wer gerade sendet oder eine Tristate-Erkennung.
Die erste Schaltung ist eine mit schnellen Operationsverstärkern. Ich denke, dass durch Verwendung einer symmetrische Spannungsquelle Uffis Vorschläge erfüllt sein müssten oder? (Den kleinen Kondensatoren im pf-Range kann man durch Verdrillung zweier Massendrähte selber herstellen. Man legt so lange Wicklungen auf, bis die Oszillationen am Opamp verschwinden. )
Die zweite Schaltung ist eine mit 2 Kleinsignaltransistoren und kommt mit nur einer Spannungsebene aus. Ich muss zugeben, obwohl das Prinzip ganz einfach ist: Das Ganze ist im Grenzbereich meiner Möglichkeiten und man kommt vom 100sten zum 1000sten und meine anfängliche Euphorie ist inzwischen auch etwas abgeklungen.
Beispiel:
Trotz hoher Lichtleistung der LED durch die Optiken geht sehr viel verloren: Das Licht geht jedes Mal durdch 2 Strahlteiler.
Bei Glasplatten hat man nur ca. 10-20% Reflexion. Der Durchmesser meiner kurzbrennweitigen Linsen ist etwas zu klein, so dass auch hier wieder Licht verloren geht. Rot ist kein Thema aber die Empfindlichkeit der Photodioden sackt im grünen und blauen Bereich deutlich ab. Die Elektronik muss dann sehr hoch verstärken, so dass hier auch EMI eine Rolle spielt. Lange Drähte zu Leuchtdioden, durch die dann auch große Ströme fließen gilt es zu vermeiden. Auch die Photodioden sollte man bei den gewünschen Zielfrequenzen nicht durch ungeschirmte Drähte anschließen.
Ich habe beschlossen, erst mal eine RS232 Kommunikation mit 2 Kanälen über einen LWL zu versuchen. Mit I2C käme dann noch ein blauer Kanal hinzu, der noch mal weitere Strahlteiler erfordert. Darüber hinaus bräuchte man bei I2C noch eine Erkennung, wer gerade sendet oder eine Tristate-Erkennung.
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Das sehe ich auch so.Ich denke, dass durch Verwendung einer symmetrische Spannungsquelle Uffis Vorschläge erfüllt sein müssten oder?
Gruß, uffi
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Mit diesem "Rig" habe ich eine optische RS232-Verbindung mit 230400 Baud hinbekommen.
Die 2 9V-Block-Batterien habe ich verwendet um die Spannung für die Sende-Dioden zu boostern. Die blitzen auch nur kurz auf und "simmern" im Grundzustand leicht vor sich hin.
Der asymmetrische Aufbau hat mehrere Gründe:
Erstens hat die grüne LED eine kleinere Divergenz als die Rote. Zweitens musste ich beim "roten" Receiver einstweilig eine andere Fotodiode verwenden. Vor der ist noch mal eine Linse, da diese Fotodiode eine kleinere Empfängerfläche hat. Drittens haben die ft-Linsen einen größeren Durchmesser, so dass mehr vom Grünen durch kommt.
Als Strahlteiler habe ich 50/50-Strahlteilerwürfel verwendet. Der große Strahlteiler ist sogar ein dichroitischer Strahlteiler aus einem Beamer. Der trennt rot, grün und blau auf, was gut ist falls ich doch noch mal was mit 3 Kanälen (I2C, SPI u.s.w.) ausprobieren will. Blau wird nämlich noch eine Stufe "härter", weil die Dioden noch weniger empfindlich dafür sind.
Mit der Baudrate bin ich sehr zufrieden, lässt sie doch hoffen, dass dann auch I2C mit 100kHz gehen sollten. Wenn man den elektronischen Aufbau noch gescheit macht, gehen vielleicht auch 400 kHz. Aber für I2C brauche ich noch eine Inspiration, wie ich die Sende-Richtung erkennen kann. Vielleicht sollte ich es erst mal mit SPI probieren. Da sind Sender-und Empfänger-Rollen klar verteilt.
Getestet wurde mit einem Arduino-Mega, der eine 2te serielle Schnittstelle hat. Die "Serial1" (Serial0 ist die Standardschnittstelle zum PC) wurde mit einem FTDI-RS232-USB-Wandler an den PC übertragen. Zwischen Mega und FTDI habe ich dann den optischen Übertrager eingebaut. Auf dem großen Steckboard sind die Empfänger mit den LF355/LF357 Opamps. Das kleine Steckboard enthält die Sender-Treiber und die Übergabeverdrahtung an das FTDI-Board.Die 2 9V-Block-Batterien habe ich verwendet um die Spannung für die Sende-Dioden zu boostern. Die blitzen auch nur kurz auf und "simmern" im Grundzustand leicht vor sich hin.
Der asymmetrische Aufbau hat mehrere Gründe:
Erstens hat die grüne LED eine kleinere Divergenz als die Rote. Zweitens musste ich beim "roten" Receiver einstweilig eine andere Fotodiode verwenden. Vor der ist noch mal eine Linse, da diese Fotodiode eine kleinere Empfängerfläche hat. Drittens haben die ft-Linsen einen größeren Durchmesser, so dass mehr vom Grünen durch kommt.
Als Strahlteiler habe ich 50/50-Strahlteilerwürfel verwendet. Der große Strahlteiler ist sogar ein dichroitischer Strahlteiler aus einem Beamer. Der trennt rot, grün und blau auf, was gut ist falls ich doch noch mal was mit 3 Kanälen (I2C, SPI u.s.w.) ausprobieren will. Blau wird nämlich noch eine Stufe "härter", weil die Dioden noch weniger empfindlich dafür sind.
Mit der Baudrate bin ich sehr zufrieden, lässt sie doch hoffen, dass dann auch I2C mit 100kHz gehen sollten. Wenn man den elektronischen Aufbau noch gescheit macht, gehen vielleicht auch 400 kHz. Aber für I2C brauche ich noch eine Inspiration, wie ich die Sende-Richtung erkennen kann. Vielleicht sollte ich es erst mal mit SPI probieren. Da sind Sender-und Empfänger-Rollen klar verteilt.
- Dateianhänge
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- Downstream-Station (sendet grün, empfängt rot); Receiver-Diode BPX?? (die andere BPW34 ist drauf gegangen)
- RS232-Opto3.jpg (136.65 KiB) 3212 mal betrachtet
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Ein Ansatz, die Strahlteiler zu vermeiden ist es die LEDs schräg in den Wellenleiter einzukoppeln:
Das Licht der roten LED kommt als Ring heraus.
Die Divergenzen der blauen und roten LED sind unterschiedlich und man kann dann einen netten Effekt beobachten:Das Licht der roten LED kommt als Ring heraus.
- Dateianhänge
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- Ringmode
- LWL-Modes.jpg (143.14 KiB) 3110 mal betrachtet
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Nach längerem Rumprobieren geht jetzt auch I2C über eine optische Übertragungsstrecke. Zum Test habe ich einen ADS1115-ADC-Wandler an einen Arduino angebunden.
Bei I2C ist alles OpenCollector. D.h. active Low.
Man beachte die rot umrandete Teilschaltung. Sie dröselt die bidirektionale SDA-Leitung in Sende und Empfangskanal auf.Bei I2C ist alles OpenCollector. D.h. active Low.
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Da trotz hoher Sendeleistung viel Licht an den Strahlteilern und bei der Einkopplung verloren geht, müssen die Signale hoch verstärkt werden.
Damit wird die Schaltung empfänglich für Störungen.
Elektrische Maßnahmen:
Für einen Einsatz auf einer Rotierenden Drehscheibe müsste der Slave-Transceiver minimiert werden.
Eine Ausführung der Transceiver als ft-Bausteine wäre eine Überlegung wert.
PS: Spezielle Linsenhalterungen habe ich 3D gedruckt.
Damit wird die Schaltung empfänglich für Störungen.
Elektrische Maßnahmen:
- Hohe Sendeleistung der LEDs
Abschirmung für Photodioden und Zuleitungen (Abschirmung: Kupfer-Rohre für Hausinstallation)
Abschirmung der LED-Zuleitungen
Trennung Analog- und Digitalboards
Block-Kondensatoren für Betriebsspannung
Für einen Einsatz auf einer Rotierenden Drehscheibe müsste der Slave-Transceiver minimiert werden.
Eine Ausführung der Transceiver als ft-Bausteine wäre eine Überlegung wert.
PS: Spezielle Linsenhalterungen habe ich 3D gedruckt.
- steffalk
- ft:pedia-Herausgeber
- Beiträge: 1794
- Registriert: 01 Nov 2010, 16:41
- Wohnort: Karlsruhe
- Kontaktdaten:
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Tach auch!
Junge, Junge, das wird ja immer spektakulärer, was Du da aufstellst! Chapeau!
Gruß,
Stefan
Junge, Junge, das wird ja immer spektakulärer, was Du da aufstellst! Chapeau!
Gruß,
Stefan
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Hier kann man das erste Byte mit der Adressierung des AD1115 und die Wirkung der Separationsschaltung sehen.
Folgende Spuren sind gezeigt:
Pink: SCL
Gelb: SDA am Master
Blau: SDA am Slave
Man sieht am Mastersignal (gelb), dass in den ersten 7 Takten die I2C-Adresse (1001000) und im 8-ten Takt das R/W-bit übertragen wird. Danach geht der Master auf Empfang, wobei der Pullup-Widerstand das SDA-Signal auf H zieht. In Takt 9 kommt das Acknowledge-Signal vom Slave, das die SDA-Leitung vom Master herunterzieht. Wegen der Diode am Master nicht auf 0 sondern nur auf 0.6V.
Umgekehrt am Slave (blau): das Mastersignal vom optischen Empfänger am Slave wird auch über eine Diode eingespeist, weswegen das Signal nur auf 0.6 heruntergedrückt wird. Wenn der Slave sein Acknowledge sendet, geht das Signal richtig auf 0.
Jetzt habe ich noch was gefunden: https://www.embedded.com/opto-electrica ... e-i2c-bus/
In dem Beitrag wird der Baustein P82B96 von Texas Instruments erwähnt, den man für die Auftrennung von receive/ transmit nehmen kann.
Mit dem könnte man sich einige CMOS und TTL-Gatter sparen.
Folgende Spuren sind gezeigt:
Pink: SCL
Gelb: SDA am Master
Blau: SDA am Slave
Man sieht am Mastersignal (gelb), dass in den ersten 7 Takten die I2C-Adresse (1001000) und im 8-ten Takt das R/W-bit übertragen wird. Danach geht der Master auf Empfang, wobei der Pullup-Widerstand das SDA-Signal auf H zieht. In Takt 9 kommt das Acknowledge-Signal vom Slave, das die SDA-Leitung vom Master herunterzieht. Wegen der Diode am Master nicht auf 0 sondern nur auf 0.6V.
Umgekehrt am Slave (blau): das Mastersignal vom optischen Empfänger am Slave wird auch über eine Diode eingespeist, weswegen das Signal nur auf 0.6 heruntergedrückt wird. Wenn der Slave sein Acknowledge sendet, geht das Signal richtig auf 0.
Jetzt habe ich noch was gefunden: https://www.embedded.com/opto-electrica ... e-i2c-bus/
In dem Beitrag wird der Baustein P82B96 von Texas Instruments erwähnt, den man für die Auftrennung von receive/ transmit nehmen kann.
Mit dem könnte man sich einige CMOS und TTL-Gatter sparen.
- PHabermehl
- Beiträge: 2434
- Registriert: 20 Dez 2014, 22:59
- Wohnort: Bad Hersfeld
Re: Bidirektionale optische Uebertragung über Lichtleiter
Jungejungejunge, was ein Brett...
Danke für's Update, das macht richtig Freude, das mitzuverfolgen!
Gruß
Peter
Danke für's Update, das macht richtig Freude, das mitzuverfolgen!
Gruß
Peter