AT90S2343: LED als Blinklicht und Lichtsensor

**super_castle** · 13.11.2005, 08:16

Jetzt ist die nächste Leistung, wie kann man die Ir-Dioden in dieser Bauweise zum Senden/Empfangen von Daten benutzen.

Auf gehts.....Senden...Empfangen von Daten mit dieser Schaltung.

Castle

**super_castle** · 13.11.2005, 08:51

Habe den Code geändert.
Zeit ist Waitus 20, entspricht etwa 190us in der Realzeit.
Diode Leuchtet jetzt nur, wenn der Ir-Empfänger was empfängt.
Bei mir ist Pinb.0=empfangen und Pinb.7 leuchten.
Wichtig ist die Zeit von ca 190us(real) damit die Gase in der Diode leitfähig werden.
ich habe je 100ohm an den leitungen der dioden.

Code:

Do
                                             
PORTB.0 = 1                                               
DDRB.0 = 0                                     
PORTB.0 = 0  
                                              
WaitUs 20   
                                                
Hell_dunkel = PINB.0   
                                    
DDRB.0 = 1                                     
PORTB.0 = 0   
                     
If Hell_dunkel = 0 Then
	PORTB.7 = 1
Else 
    PORTB.7=0
End If

Loop

Castle

**Radio Eriwan** · 13.11.2005, 10:34

Moin Castle,

freut mich, daß der Nachbau auch bei Dir funktioniert hat!

Eines muß ich aber noch loswerden:

In einer LED, ob nun IR oder normaler sichtbarer Lichtbereich, gibt es kein Gas!

Es existiert nur ein sog. PN-Übergang (Diode) aus unterschiedlich dotierten Halbleitermaterialien. Ein weiterer zugesetzter chemischer Stoff an der Berührungsfläche (Sperrschicht) beider Stoffe, z.B. Gallium-Arsenid (GaAs), sorgt dann erst für das Leuchten (normale Dioden setzen das übrigens in Wärme um).

Wird die LED nun mit Licht bestrahlt (Photonen), dann setzen diese in der o.a. Sperrschicht zusätzliche Elektronen frei. Einige davon sorgen für eine Verkleinerung der Sperrschicht, andere bleiben als freie Ladungsträger erhalten ('potentieller Strom'), die aber normalerweise nicht abfließen können. Sie bleiben erhalten (gespeichert), wie bei einem Kondensator. Diese Kapazität eines PN-Überganges kann man nun entladen und wieder laden.

Die Größe und die Ladung dieser Sperrschicht, und damit die Kapazität unseres 'LED-Kondensators', hängen also direkt vom Licht ab.

Wenn Du das ganz genau wissen möchtest, hier mal ein Link dazu:

Klick mich!

In meiner Schaltung lade ich diese Kapazität übrigens deshalb zusätzlich auf, weil die lichtabhängige Aufladung im Verhältnis sehr klein ist.

EDIT:
Vergrößerung -> Verkleinerung

Es grüßt...

...Radio Eriwan

**SprinterSB** · 13.11.2005, 10:46

Demnach sinkt die Kapazität der LED mit der Lichtstärke?
Gleiches sollte für die Temperatur zutreffen? Weil der pn-Sperrschicht dann dünner wird. Mit der Spannung müsste die Kapazität hingegen steigen...

**Radio Eriwan** · 13.11.2005, 10:57

Zitat von SprinterSB

Demnach sinkt die Kapazität der LED mit der Lichtstärke?

Jupp! Mehr Licht: C kleiner und damit bei gleicher Ladung schneller alle...

Durch vermehrte Elektronenfreisetzung bei Licht können mehr Elektronen in der Sperrschicht rekombinieren; sie wird kleiner. Sieht man übrigens auch gut in dem einen Entladezeitdiagramm des in diesem Thread am Anfang schon erwähnten PDF-Dokumentes.

Zitat von SprinterSB

Gleiches sollte für die Temperatur zutreffen? Weil der pn-Sperrschicht dann dünner wird. Mit der Spannung müsste die Kapazität hingegen steigen...

Auch korrekt! Jede Form externer Energiezuführung hat diesen Effekt: Mehr Elektronen -> erhöhte Rekombination -> dünnere Sperrschicht -> kleineres C. Einzig die Spannung: Sie wirkt gegenteilig, da sie bei Zunahme in Sperrichtung (!) die Sperrschicht vergrößert (C wird größer).

Es grüßt...

...Radio Eriwan

**super_castle** · 13.11.2005, 16:50

Auf jedenfall verhält sich eine normale Leuchtdiode beim Empfang genauso wie eine Ir-Diode, also keine besondere Sache hinsichtlich der Technik und der Funktion, man hat sich nur keine Gedanken vorher darüber gemacht. Jetzt geht es nur darum, damit auch Daten zu verschicken, ob mit Gas oder ohne Gas.
Auch der Anschluss hat sich in deinem verbesserten Progamm von mir vereinfacht, man spart jetzt ein Pin am AVR.
Die optimale Zeit liegt nach meinem ergebnissen bei ca 190us um sicher zu Empfangen.
Für einen Liniensenor eine gute günstige Angelegenheit.
Für Datenübermittlung wird man sehen.

Castle

**Radio Eriwan** · 14.11.2005, 07:56

Moin Castle,

klar verhalten sich normale LED und Ir-LED beim Empfang gleich. Wäre schon komisch, wenn nicht...

Bei meiner Anwendung brauche ich übrigens zwei Pins, da ich die selbe LED zum Empfangen und Senden von Licht brauche. Das geht nicht, wenn ich nur einen Pin benutze.

Datenübertragung soll damit auch sehr gut funktionieren; die Ingenieure von Mitsubishi sprechen von einer sicheren Reichweite von ca. 3 cm bei einem Datenduchsatz von ungefähr 200 Bytes/s.

Es grüßt...

...Radio Eriwan

**super_castle** · 14.11.2005, 14:15

Ähm....
Ich komme mit meiner Irdiode zur anderen Irdiode auf über 100cm mit den Daten und auch sicher. Nur weiss ich noch nicht, wie man die daten als Bit und Byte zusammenstricken tut.

Schick die Ingenieure-Japse mal zu mir , oder hast du dich verschrieben mit 3cm.

Castle

**Radio Eriwan** · 14.11.2005, 16:52

Hallo Castle,

nein, ich habe mich nicht verschrieben...

Zitat von super_castle

Nur weiss ich noch nicht, wie man die daten als Bit und Byte zusammenstricken tut.

Dann sag' doch einfach mal bescheid hier, wenn Du eine funktionierende Datenübertragung von zumindest auch 200 Bytes/s hinbekommen hast. Dann schicke ich diese japanesischen Dilettanten sofort zu Dir! Da könnten die sich dann aber bestimmt noch 'ne Menge von Dir abgucken!

Meine Schaltung spricht übrigens noch auf 50 m sicher an; gemessen hier im Park mit einer 4D-MagLite...

Es grüßt...

...Radio Eriwan