Сети на ИК и лазерах / Лазерный удленитель COM порта

Описание схемы:

Этот документ сообщает об одном из моих экспериментов с модулями лазерного диода. Этот модуль (TIM202) маленький (38x14x14 mm), подобный тем, что используются в лазерных указках. Требуется питание 3V 45mA и выдаёт 3-5mW 670nm.

Как-то вечером я решил сделать простую лазерную связь, используя этот модуль лазера и некоторый приёмник. Лазерный модуль может легко модулироваться используя один транзистор. Я думал, что всё получится легко с одной простой схемой фототранзистора. Проверил одну простую схему, но работа оказалась не удовлетворительной. Тогда я решил использовать готовые модули приёмника. Я взял один HBFR-2521 модуль приёмника для оптического волокна из своего барахла. Проверил данные того модуля и заметил, что он отвечает моей потребности: модуль разработан для 1mm оптоволокна, и может работать до 5 mbit/s.

Я запустил систему, используя компьютер. Подключил схему к RS-232 последовательному порту и поместил триёмник и передатчик на расстоянии нескольких метров друг от друга. Запустил программу связи и пробовал схему с различными скоростями связи.

Испытание, казалось, давало весьма хорошие результаты. Сначала казалось что все работает на 115200 бод (максимальная скорость стандартного последовательного порта). Но чуть позже я выяснил, что некоторые символы не могли проходить. Пришлось снижать скорость, но все еще имелись некоторые проблемы. Я проверил устройство с моей собственной испытательной программой и выяснил, что связь при скоростях более чем 9600 бод была плохая. В результате этого простого испытания я создал одно направление связи лазеров на 9600 бод..

Причина, почему моя система не работала как надо, должна быть в лазерном модуле, который я использовал, потому что приёмный модуль способен работать на скодостях да 5 mbit/s. Чтобы удостовериться, что медленный компонент был лазером, я проверил схему также с оригинальным передатчиком и как выяснелось не было никаких проблем со скоростью, в железе или программном обеспечении.

Я позже выяснил, что большинство лазерных модулей имеют конденсаторы, чтобы фильтровать электропитание и сбои выключателя. Эти конденсаторы ограничивают скорость переключения лазерного модуля, но они необходимы для сохранения лазерного диода, который может быть легко поврежден.

Другие возможные схемы.

Uday Kamath информировал меня, что он получил хорошие результаты на скоростях до 9600 бод., используя следующую схему:

 +5v
 |
 | collector
 | /
  ---> |/ phototransistor
 light |
  ---> |\
 | V emitter
 |_________________________ 0 and +5 out
 |
 /
 \ 1.5k
 /
 \
 | gnd

Схема эта даёт сигнал 0 и 5 вт который не совместим с RS232. Схема должна использоваться с MC1488 (или другим) RS-232 за драйвером, чтобы преобразовать сигнал совместимый с RS232. Я не пробовал эту схему, но идея, кажется, стоящая.

Идеи для получения более быстрых скоростей.

Причина в медленной работы лазерной связи была вызвана (преднамеренно) медленной скоростью лазерного диода. Большии скорости модуляции могут быть достигнуты при использовании лазерного диода, который предназначен чтобы модулироваться. Имеются некоторые модели лазерного диода, которые имеют опцию модуляции, встраивал лазерный модуль (отдельный провод для сигнала модуляции). Эти лазерные модули намного дороже чем те дешевые лазерные указки.

Автор: Tomi Engdahl
Перевод на русский язык мой, т.е. Борисенко Андрея.

Разработка и оформление Андрея Александровича Борисенко aka ICE.
По всем вопросам просьба писать мне на icenet (at) narod.ru