Gelişen mikrokontrol teknolojileri ve artan bilgi birikimi sayesinde geliştirici düzeyinde daha yaygın kullanımına olanak tanımıştır. Burada elimden geldiği kadar bazı örnekler sunmaya çalışacağım... Görüleceği gibi ilk örneklerimizde çoğunlukla ASM üzerinde iken daha sonraları C üzerinde örnekler yer almaktadır. Hatta ilerleyen zamanlarda Arduino örneklerinin yer alması kaçınılmaz olacaktır.

29 Aralık 2010 Çarşamba

Fiber Optik Kablo İletişimi


Giriş

Bakır kablo ve kızılaltı ışık ile iletişim yöntemleri işlenmişti. Bu tür iletişim yöntemlerinin kendine göre olumlu ve olumsuz yönleri vardır. Artık günümüzde yarıiletken teknolojilerinin gelişimi sayesinde ışığın bir kılavuz içinde (fiber optik) yönledirilerek iletişim amacıyla kullanımı mümkün oldu.

Bu projede bir led ışığı fiber optik kablo kullanılarak iletişim için nasıl kullanılacağını göreceğiz.
Işık kaynağı:LED


Şekil-1 :Işık kaynağına bağlı fiber optik kablonun yaydığı ışık. Işık kaynağı PCB üzerindeki  kablonun takıldığı sokettin içindedir.


LED elektronik elemanları elektronikçiler tarafından en çok bilinen nesnelerdir. Temelde bir diyot olan LED elemanlar genişletilmiş ışık yayma yüzeyleri ile daha yoğun ışık yayılması sağlanmıştır.

Projede kullanılan ışık kaynağı DVD player olarak satılmış olan bir cihazın üzerinden sökülerek elde edilmiştir. (Artık fonksiyonlarını yerine getiremeyen). TX179AT olarak adlandırılan ışık kaynağı kullanılmaktadır. Bu modül DVD ile ses kuvvetlendirici arasında fiberoptik kablo üzerinden ses bilgilerinin taşınmasında kullanılmaktadır.

TTL arayüzü, farklı devreler tarafından sürülen LED, tekil +5V besleme kaynağı, yüksek hızlı sinyal aktarma gibi özellikleri bulunan eleman besleme haricinde bir kontrol ucu sayesinde LED'in yakıp söndürülmesi rahatlıkla kontrol edilebilmektedir.

Giriş ucu lojik -1 seviyesinde iken ışık vermektedir.

Not: Bu ışık kaynağının aslında alıcısı var isede istenilen malzemelere erişim konusunda sorunlar nedeniyle başka bir yöntem ile alıcı sistem oluşturulacaktır.
Fiberoptik kablo

Gelişen haberleşme sistemleri ile birlikte elektrik sinyallerinden elektmanyetik sinyallere ve oradan da ışık dalgası sistemlerine geçişi ile haberleşme teknolojisinin yavaş yavaş optik sistemlere kaymasına neden oldu.

Işığın kırılma indisi farklı ortamlardan geçerken kırıldığını biliyoruz. Bu konuya en basit örnek suyun için konmuş bir kalem veya çay içindeki çay kaşağı kırılmış gibi görünür. Kırılma indisi olarak tanımlanan bu parametre özellikle optik malzemelerin karakteristik özelliğini oluşturur. Örneğin su belli bir derecenin üzerinde bir açıyla yüzeye yaklaşana kadar kırılarak suyun yüzeyinden havaya çıkar ama belli bir dereceyi aşarsa (46 derece) ışık artık suyun yüzeyindae havaya çıkamaz. (mercek ve prizmaların çalışma şeklidir)

Şekil-2 :Örnek olarak bir bardak çay ve Laser ışığı ile elde edilmiş görüntü. Işık belirli bir açı ile geldiğinde çayın yüzeyinden gelme açısı ile özdeş olmak üzere yansımaktadır. Yansıma noktası mavi çizgi ile işaretlenmiştir.

Kırınma indisi daha yüksek olan malzemeler için bu açı daha farklı değerlere ulaşır. Aslında neredeyse uzun mesafeler için ışık malzeme için hapsolur. (klavuz) Hatta birden fazla kırılma indisi farklı malzme kullanılarak birbiri etrafına sarılarak bir kablo oluşturulursa bir fiberoptik kablo oluşturulmuş olur. (en dış bölümü koruyucu kılıftır)

Şekil-3 :Fiber optik kablonun ışığa kılavuzluğu.Mavi:fiberoptik kablo; kırmızı ve turuncu ışık ışınları.

Kullanım alanları olarak özellikle haberleşme sektörü olun bu malzeme kendine göre birçok avantajı taşır. Geniş bandgenişliği olası ve bilginin çok uzun mesafede az kayıpla taşınması gibi avantajları vardır. Şu anda internet bağlantısında özellikle okyanus ötesi bağlantılarda, kablolu televizyon yayınlarında, hızlı internet bağlantısı, şehirler arası telefon bağlantısında özellikle uydu iletişim sistemlerine alternatif veya destek olarak kullanılmaktadır.

Şekil-4 :Işık kaynağına bağlı fiber optik kablonun yaydığı ışık.

Bu projede kullanılan fiber optik kablo laserjet IIIP yazıcısında kullanılmıştır. "NEA02017 LCD Ekran Sürülmesi " projesinde anlatılan laser yazıcıda tarama laser ışığını ana karta taşıyan fiber optik kablo idi.

Fiziğin optik alanı kendi başına bir konudur, burada sadece bir bölümüne değindik. Işığın farklı yoğunluklardaki ortamlarda ve ortamlar arasında geçişteki davranış şekli ışığın yapısını inceleyen fizikçileri oldukça uzun süre meşgul etmiş bir konudur. Sizin bu konularla ne kadar ilgilendiğiniz elbette sizin bileceğiniz bir konudur.
Optik alıcı


Şekil-5 :Yazıcıdan ve kılfından sökülmüş foto diyot.


Bu durumda kullanılan iki temel eleman var: Fototransistör ve fotodiyot. Teorik olarak yayınlanan ısığı frekansına duyarlı bir optik alıcı kullanımı gerekir

Bu nedenle belirtilen ışık için üretilmiş (ışık frekansına dikkat) kullanılması yerinde olacaktır. Fiber optik için üretilen bir optik alıcı kullanılması yerinde olacaktır. Çünkü optik alıcı yüzeyi daha geniş olduğu için montaj hatalarını karşılayacaktır. Böylece fiber optik alıcı montaj hataların karşlıyacaktır.

Şekil-6 :Yazıcıdan sökülmüş foto diyot; fiberoptik bağlantı aparatı ile birlikte.

Bu projede kullanılan optik alıcı laserjet IIIP yazıcısında kullanılmıştır. "NEA02017 LCD Ekran Sürülmesi " projesinde anlatılan laser yazıcıda tarama laser ışığını ana karta taşıyan fiber optik kablo ucundaki optik alıcı idi. bu devre elemanı bir fotodiyot. Bu nedenle alıcı devrenin fotodiyot kuvvetlendirme devresi olmak zorundadır.
Not: Normalde bu projede verilmiş olan TX179 ses sistemlerinde fiberoptik kablo için vericidir. Eğer ulaşabilen olursa bu ürünün RX179 nolu ürün fiber optik kablo için alıcıdır.
Devre

Projedeki devre iki ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm alıcı ve ikinci bölüm verici. Aradaki fiberoptik kablo bağlantısını unutmayın.

Alıcı ve verici modüller bağlandıkları sistemlerden beslenmektedirler. Üzerlerindeki köprüler ile istenildiği gibi giriş ve çıkış bacakları seçilebilmektedir.

Şekil-7 :Fiber optik alıcı kartı.


Şekil-8 :Fiber optik verici kartı.


Şekil-9 :Kartlar arasında optik veri akışı için kullanılan fiber optik kablo.


Şekil-10 :Fiber optik sistemin diğer sistemler ile iletişimde kullanılacak kablolar.

Şema

Sistem iki ana bölümden oluşuyor. Alıcı bölümü ve verici bölümü birlikte anlatılmıştır. Devre elemanları da birlikte verilmiştir.

Verici bölümü P1 konnektörü üzerinden bağlandığı sistemden (10 yollu şerit kablo üzerinden besleme gerilimini ve iletişim sinyallerini alır. Alınan sinyal bacağı konusunda seçme yapılabilmesi için P2 konnektöründe bir köprü kullanılır. R1 (10K) direnci IC1 (TX179) için pull down direncidir. Bu kart üzerinde kalan kondansatörler parazitik sinyallere karşı sistemi korurlar. TX179 ucuna bağlanan fiber optik kablo ile gelen sinyallere göre veri aktarımı yapılacaktır.

Alıcı bölümü için ise Fiber optik kablodan gelen ışık sinyallerini D1 (fotodiyot) ve R8 (1M5)üzerinden alınan sinyaller önce R5 (100K) ve R7,(10K) ile ayarlanmış kuvvetlendirme değeri ile IC2'nin ilk yarısında işlenerek kuvvetlendirilir. Bu kuvvetlendiricinin çıkışı IC2'nin diger kuvvetlediricisi girişine uygulanır. Bu bölüm R4 (10K) ve R3 (1M5) ile değeri belirlenmiş bir schmitt tetikleyicisi olarak düzenlenmiştir. R2(10K) ve R6 (10K) IC2 (LM358) için referans gerilimini oluşturur. Schmitt tetikleyicisi çıkışı P4 konnektörü köprü üzerinden sinyalin hangi bacak üzerine yönlendirileceğini belirtir. Karar verilen bacak ve besleme gerilim bağlantısı için P3 (10 yollu konnektör) üzerinden iletişim kurulacak sisteme 10 yollu şerit kablo üzerinden bağlantı sağlanır.

Şekil-11 :Devrenin blok şeması


Şekil-12 :Sistemin Devre şeması (iki modül kırmızı çizgi ile ayrılmıştır)

Devre Yapımı

Devre yapımı konusunda fazla kritik bir nokta yok.

Sistemin en kritik elemanı fiber optik kablonun kendisidir. Alıcı için kullanılacak foto diyot için bir eşdeğer eleman seçebilirsiniz.

Şekil-13:Baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-14:Yerleşim planı


Şekil-15:Eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı.

Devre Elemanları

10KR1,R2,R4,R6,R7
100KR5,
1M5R3,R8
10µF/25VC1,C3
100nFC2,C4
TX179IC1
LM358IC2
foto diyotD1
10P konnektör(2x5)P1,P3
4P konnektör (2x2)P2,P4
Fiberoptik kablo-
10'lu kablo(konnektörlü) 2 adet
2x4 IC2 için soketseçeneğe bağlı

Çalışması


Şekil-16:Alıcı ve verici kartlar birlikte.

Aslında verici bölümü 12 Mbps iletişim kurabileceği konusunda bilgi var isede alıcı bölüm konusunda sınırlama olduğu kesin. Yapılan denemelerde alıcı bölümün 4800bps hızında iletişim kurabildiği görülmüştür.

Öncelikle bu kartlar rs232 veya UART iletişi arsında kullanılacak şekilde tasarlanmıştır. Yani iki işlemci arasında veya bilgisayar ile işlemci arasında
iletişimi yerine getirecek şekilde kullanılır.

Verici kartını sinyal göndermek isteyen sisteme 10 yollu şerit kablo ile uygun şeklde bağlanır. Verici kartına fiber optik kablo takılır. Fiber optik kablonun diğer ucu alıcı kabloya takılır. Alıcıda kartıda sinyalı almak isteyen sisteme 10 yollu şerit kablo ile bağlanır. Sistemler çalıştırılır.

Not: Burada verilen fiber optik kablo ile TX179 aslında birbiri ile uyumsuzdur. Çünkü fiber optik kablo farklı bir sistem için tasarlanmış bağlantı şeklini içeriyor. Kablo ucu tam yerine oturmamaktadır.

Ekler:

"Fiber Optik Kablo İletişimi" için dosyalar-birleşik

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

10 Aralık 2010 Cuma

Hava Ortamında Bilgisayar ve YMC162 LCD Modül Arasında Kızılaltı İletişim


Giriş

"Havadan kızılaltı İletişim" projesi ile kızılaltı iletişim için gerekli modüller oluşturuldu. "ATtiny2313 ile YMC162 LCD Modül sürülmesi (RS232)" projesi ile de bilgisayar ile YMC162 LCD modül sürülmesi projesi oluşturuldu. LCD ekran pekala bilgisayar ile doğrudan kablo bağlantısı olmaksızın kızılaltı iletişim sürülmesi mümkün

Bu projede bilgisayar ile YMC162 arasında kızılaltı ışık sistemi kullanarak iletişim kurulması işlenecek
Kızılaltı ışık iletişimi


Şekil-1 :Temel iletişim.

"Havadan kızılaltı İletişim" projesinde temel düzeyde anlatıldığı gibi sistem aynen kullanılıyor.

Verici modül bilgisayar tarafına RS232 seri çevirici modülün seri bağlantısına takılıyor. Böylelikle bilgisayardan gelen RS232 bilgisi kızılaltı sinyallerine dönüştürülebiliyor.

Alıcı bölümü konnektörü 10'lu şerit kablo ile YMC162 LCD ekran modülünün seri iletişim konnektörüne bağlanıyor. (UART)

İletişim ise şöyle yapılıyor. Bilgisayar tarafından oluşturulan RS232 sinyali seri-RS232 dönüştürücü üzerinden seri sinyale dönüştürülüyor.Oluşturulan seri sinyale kızılaltı verici bölüme ulaştığında sinyalin sadece lojik-0 seviyendeki sinyaller 38KHz ile modüle edilmiş kızılaltı ışık sinyalleri tarafından ortama yayılınlanıyor. Şimdi ortama okunmaya hazır bir kızılaltı ışık sinyali var.

Ortamdaki kızılaltı ışık sinyali kızılaltı alıcısı tarafından algılanır. Kızılaltı ışığın geldiği anlarda lojik-0 üretecek şekilde elektriksel sinyallere dönüştürür. (Burada oluşturulan elektrik sinyalleri gönderilen sinyalle uygun olacağından seri iletişim sinyalleridir-UART) Bu üretilen elektrik sinyaller LCD sürücü modüle ulaştırılır ve gelen sinyale göre yorumlanarak LCD modül sürülür.

Sonuçta bilgisayardan gönderilen herhangi bir veri LCD ekran üzerinde görüntülenir.
Devre

Kızılaltı iletişim için oluşturulan modüllerin farklı projelerde kullanılabilmesi için bağımsız kartlar şeklinde oluşturulmuştur. Ayrıca kendi beslemeleri olmayıp bağlandıkları modüllerden beslenecek şekilde tasarlanmıştır.

Kızılaltı alıcısı ve kullanılan modülasyon frekansı yüzünden bilgisayar ile LCD modül arasında 2400bps hızında iletişim kurulabilmektedir.Kendi programınızı oluşturacaksanız, bilgisayar ve LCD modül sürücüsü iletişim programında bu iletişim hızını göz önünde bulundurmanız önerilir.

Şekil-2 :RS232_seri dönüştürücü kartı.


Şekil-3 :Kızılaltı iletişim için verici kartı.


Şekil-4 :Kızılaltı iletişim için alıcı kartı.


Şekil-5 :YMC162 LCD sürücü kartı kartı.


Şekil-6 :YMC162 ekranı (bağlantı kablosu ile).


Şekil-7 :Kızılaltı iletişim için kablolar.

Dikkat edilirse projedeki kızılaltı alıcı ve verici modülleri üzerinde besleme devresi yoktur. Gerekli olan besleme gerilimlerini alıcı ve verici bölümlerindeki 10'lu kablo bağlantısı üzerinden alacaklardır. (seri iletişim ile birlikte)
Şema

Sistem iki ana modülden oluşuyor.

Alıcı: modülü temelde sadece IC1 olarak tanımlanmış Kızılaltı alıcısıdır. R1 (68 Ohm) direnç olası aşırı akım çekilmesine karşı kullanılır. R2 (10K) direnci ise sadece pull-up direncidir. Kızılaltı alıcı bölümüne ek olarak YMC162 LCD modülü sürmesi için gereken devre elemanlarını içeren modüldür.Sistemin kalbini IC2 Attiny2313 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1,C4,C5 oluşturuyor. D2,C8,C9 ve IC3 sistem için gereken besleme gerilimini (5V) üretir. R4(1K),D1(LED) işlemcinin durumunu gösteren monitör LED'i olarak çalışır. R3 (10K) direnci YMC162 modülün kontrast ayarı için kullanılan ayar direncidir. Kondansatör filtre amaçlıdır. P1 ve P4 şema üzerinde gösterilmemiştir. P2 LCD bağlantı konnektörüdür. ISP işlemci için programlama konnektörüdür

Verici modülünün IC1 Attiny2313 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1,C3,C4 oluşturuyor. R3 (100 Ohm) kızılaltı LED için akım sınırlama elemanı olarak kullanılıyor. R1 (10K) direnci Q1 için pull-down direnci olarak kullanılırken R2 (1K) transistör sürme direnci olarak kullanılmaktadır. Q1 TIP122 direnci Kızılaltı ledler için sürücü olarak kullanılmaktadır. D1 ve D2 sistemin kızılaltı ışığını üreten elemanlardır. RS232 seri dönüştürücü bölümü için C10,C11,C12,C13 ve IC2 bilgisayar ile işlemci kartı arasında RS232 iletişimini düzenliyor. P4 DB9 seri port konnektörüdür. D3,R3(1K) projede devrenin çalıştığını gösteren besleme monitörüdür.D4,C12,C13,C14 ve IC3 sistem için gereken besleme gerilimini ( 5V) üretir. Şema üzerinde P1 ve P4 gösterilmemiştir. Geri kalan kondansatörler filtre amaçlıdır ISP işlemci için programlama konnektörü

Şekil-8 :Sistemin blok şeması


Şekil-9 :Kızılaltı iletişim sisteminin Alıcı ve Verici olarak Devre şeması

Devre Yapımı

Devre yapımı konusunda fazla kritik bir nokta yok.

Hatta verici bölümündeki Attinny2313 sigorta ayarları ile oynayarak (iç saat üreteci 4MHz) XT1,C3,C4 değerleri kullanılmayabilir. Attinny2313 için soket kullanılması ortaya çıkabilecek sorunların çözümünde yardımcı olabilir.

Şekil-10:Kızılaltı iletişim alıcı-baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-11:Kızılaltı iletişim alıcı-yerleşim planı


Şekil-12:Kızılaltı iletişim alıcı-eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı.


Şekil-13:Kızılaltı iletişim verici-baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-14:Kızılaltı iletişim verici-yerleşim planı


Şekil-15:Kızılaltı iletişim verici-eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı.

Programları işlemcilere yüklemeden gerekli sigorta ayarlarını yapmış olduğunuza emin olun. (Bu projede verilmiş olan programları kullanın.)
Devre Elemanları

Alıcı Bölüm
68RR1
10KR2
1KR4
10K trimpotR3
10µF/25VC2,C6,C8
27pFC4,C5
100nFC1,C3,C7,C9
sm038IC1
ATtiny2313IC2
7805IC3
LEDD1
RB156D2
3,6864Mhz kristalXT1
10P konnektör(2x5)P1,P4
14P konnektör(2x7)P2
2'li klemensP3
6'li header(2x3)isp
10'lu kablo-
YMC162 LCD modül-

Verici Bölüm


10KR1
1KR2,R4
100RR3
10µF/25VC1,C6,C7,C9,C10,C11,C13,C14
27pFC3,C4
100nFC2,C5,C8,C12
Kızılaltı LEDD1,D2
ATtiny2313IC1
ST232IC2
7805IC3
TIP122Q1
RB156D4
4Mhz kristalXT1
10P konnektör(2x5)P1,P4
DB9 konnektörP2
2'li klemensP3
6'li header(2x3)isp
10'lu kablo-
20 bacaklı entegre soketi-
16 bacaklı entegre soketi-

Malzeme listesinde besleme devreleri için adaptörler verilmemiştir. 2 Adet 9V'luk adaptör önerilir.
Devrenin Çalışması


Şekil-16:Kızılaltı alıcı ile LCD sürücünün bağlantıları.


Şekil-17:Kızılaltı alıcı ile LCD sürücünün bağlannmış şekli.

Bağlantıları gerçekleştirirken 10 yollu şerit kablonun bağlantılarını doğru yapıldığına emin olun. Özellikle şase ve beslemelerin doğru yönte takılmış olduğuna emin olun.

Şekil-18:Kızılaltı verici ile RS232-seri dönüştürücünün bağlantıları.


Şekil-19:Kızılaltı verici ile RS232-seri dönüştürücünün bağlannmış şekli.

P1 ve P4 arasındaki kablo bağlantısını doğru yapılmış olduğuna emin olun. İsteyen pekala bu aradaki bağlantıyı farklı şekilde gerçekleştirebildiği gibi, kartları birleştirebilir.

Şekil-20:Kızılaltı sistem ile bilgisayardan LCD ekrana gönderilmiş bilgi. Sürekli güncelleniyor

Program olarak "ATtiny2313 ile YMC162 LCD Modül sürülmesi (RS232)" projesinde program kullanılıyor. Tek fark Ayarlar bölümüne eklenmiş olan "baud oranı" seçeneğidir. Eğer seçili değilse "2400" değerini seçin ve seçili olduğuna emin olur. Çünkü bu proje ile verilen LCD sürücü programı için baud oranı 2400 olarak belirlenmiştir.

Projenin filmi
Ekler:

ATtiny2313 hakkında ayrıntılı bilgi için

"Hava Ortamında Bilgisayar ve YMC162 LCD Modül Arasında Kızılaltı İletişim" için dosyalar-birleşik

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

9 Aralık 2010 Perşembe

Hava Ortamında kızılaltı İletişim


Giriş

Günümüzde geliştirilen cihazlar için en önemli konulardan biri de cihazlar arasında iletişim kurabilmektir. Çünkü cihazlar arasında iletişim kurabilmek, ve bilgi aktarımı kullanıcıların yaşam kalitesini ve konforunu artımaktadır. Bu projede kızılaltı ışık kullanarak iletişim konusu işlenecektir.

Not:Kızılaltı alıcı modülü bir televizyon tamiri macerası esnasında elde kalan elektronik bir elemandı.
Kızılaltı ışık


Şekil-1 :Işık dalga boyları.

Işık için dalgaboylarının tümüne birden tayf denmektedir. Elektromanyetik tayfa gama ışınlarından başlayıp, x ışınları, morötesi, görünür ışık (gökkuşağının yedi rengi olarak sınıflanmıştır), kızılötesi, mikrodalga, radyo ve televizyon yayınları ve uzun dalga gibi bölgleri kapsar. (bu başlıkların kendi alt alanları da vardır.)

Elektromanyetik tayfa ailesinden özellikle evlerimizde uzaktan kumanda cihazlarında kullanılan kızılötesi bölgesi ( aslında kendine göre birçok alt sınıfa ayrılmıştır) ilginçtir LEDler açısından en verimli ışık üretimi vardır. Normalde kızılaltı ışık görülebilir kırmızı ışığın üstünde kaldığı için kızılaltı olarak tanımlanır. Kızılaltı özellikle sıcak nesneler tarafından yayınlandığı için uzaktan sıcaklık ölçümlerinde de kullanılır. (sıcaklık ışınları)

Yani ısınmış durumdaki her nesne kızılaltı ışık yayınlar. Tek olay sıcaklık ile ışığın frekansı arasında bir oran olması. Yani nesnenin sıcaklığı arttıkça yaydığı ışığın frekansı yükseliyor. Akkor flemanlı lambaların yaydığı ışığın flemanı üzerindeki yüksek sıcaklıktan kaynaklandığını (kızıl altı ışık dahli), kor haline gelmiş bir demir parçasının yaydığı sıcaklığının yüksekliği elbette bilinen şeylerdir.

Kızılaltı iletişimli sistemlerde özellikle havadan iletişimde insan gözü güvenliği için 870nm dalga boyunda ve optik çıkış gücü birkaç mW gücünde sınırlanmış. Diğer dalga boylarında örneğin 1500nm'de daha yüksek çıkış gücüne izin verilmektedir. (yinede sınırlanmalıdır).
Kızılaltı ışık iletişimi


Şekil-2 :Temel iletişim.

Şekil-2 iletişimin temelini ortaya koymaktadır. Bu şekle göre kızılaltı iletişim için;verici olarak tanımlanan bölüm kızılaltı LED, iletim ortam olarak hava ve alıcı olarak kızılaltı alıcı (uzaktan kumanda alıcısı). Kızılaltı alıcısı belirli frekans aralığındaki modüle edilmiş kızılaltı ışığı algılayabildiğinden, alıcı algılayabildiği kızılaltı ışık modülasyonu verici tarafındaki devre tarafından sağlanmaktadır.

Burada kullanabileceğimiz en kolay kızılaltı ışık kaynağı (ısı olsun istemediğimiz kesin) kızılaltı LED'lerdir. LED elektronik olarak kontrol edilebilir ve yönledirilebilir devre elemanlarıdır. Üzerinden akan akım kontrol edilerek istenilen yoğunlukta ışık elde edilmesi mümkündür. Ama ışığın uzaklık ve yayılım ortamına bağlı olarak değiştiğinden farklı yoğunlukta ışık kullanmak yerine sayısal teknolojideki ışığın var olduğu veya olmadığı durmunu kullanmak daha uygundur. Zaten kızılaltı uzaktan kumandalar, hatta bazı kızılaltı iletişimli kulaklıklar bu yöntemle çalışır.

Şekil-3 :Devre kullanılan Kızılaltı LEDler.

Bu projede kullanılan kızılaltı alıcısı uzaktan kumanda alıcısı olarak kullanılan bir devre elemanıdır. Bu tür devre elemanları belirli frekanslardaki kızılaltı ışıklara tepki verecek elektronik devreler içerir. (buradaki frekans ışığın frekansı değildir; ışık frekansı zaten uyulması gereken ilk kriterdir, dolayısı ile ışığa uygulanmış açma/kapama frekansıdır).

Şekil-4 :Devre kullanılan SM0038 kızılaltı uzaktan kumanda alıcısı.

Bu projede televizyon uzaktan kumandalarında sistemlerinde alıcı olarak kullanılarn sm0038 kumanda modülü kullanılmaktadır. Üç adet bacağı bulunan devre elemanı kullanımı kolay bir yapıdadır. Işık sinyali geldiği zaman çıkış lojik-0 sinyal vermektedir. sm0038 5V besleme gerilimi ile çalışabilmektedir.

Görünüşte alıcı sistemi basit olmakla birlikte asıl işi karıştıran bölüm verici kısmı olmaktadar. Çünkü burada doğrudan RS232 protokolü kullanılacağından ışık sinyalinin giriş sinyalinin lojik-0 seviyesinde yayınlanmasını sağlayacak şekilde ayarlanması gerekiyor. Basitçe RS232 girişinde lojik-1 ışık yok, RS232 girişinde lojik-0 ışık var.(RS232 olarak tanımlanan işlemcinin UART iletişimidir)

Şekil-5 :Kızılaltı iletişimin basitleştirilmiş şekli.

Bu noktada dikkat edilmesi gereken konu sistemin çalışması esnasında kullanılan ışığın modülasyon frekansının kullanılan diğer kızılaltı iletişimli aletlerin etkileşebileceğidir. Eğer böyle bir durum olursa ışığın modülasyon frekansının ve özellikle alıcı modülün (sm0038) değiştirilmesi gerekebilir.
Devre

Proje RS232 hattı üzerine bağlanmakta. Sonuçta iki RS232 arayüzü arasına konularak kızılaltı iletişim hattını oluşturuyor. Proje iki ana modülden oluşuyor:

Birincisi modül kızılaltı verici bölümü; Attiny2313 ile desteklenen bu bölüm RS232 seri (UART) iletişimine uygun kızılaltı LEDleri açıp kapatıyor. (sm0038 alma frekansına uygun frekansta) Yani seri sinyali lojik 0 ise kızılaltı yayın yapılıyor. Seri sinyali lojik 1 ie kızılaltı yayın yapılmıyor.sm0038 alıcı olarak fazla seçici değil. Yapılan denemelerde 36KHz ve 38KHz için 2 metre gibi mesafelerde sorun olmadan çalışmaktadır.

İkinci modül kızılaltı alıcı bölümü; sm0038 kızılaltı uzaktan kumanda alıcısından oluşan alıcı modüldür. sm0038 eklenen fazla eleman yok sadece filtre ve çıkış için pull-up direnci.

Şekil-6 :Kızılaltı iletişim için verici kartı.


Şekil-7 :Kızılaltı iletişim için alıcı kartı.


Şekil-8 :Kızılaltı iletişim için kablolar.

Dikkat edilirse projedeki devreler üzerinde besleme devresi yoktur. Gerekli olan besleme gerilimlerini P1 ve P2 konnektörleri üzerinden bağlandıkları devreler üzerinden alacaklardır.
Şema

Sistem iki ana modülden oluşuyor.

Alıcı modülü temelde sadece IC2 olarak tanımlanmış Kızılaltı alıcısıdır. R4 68 Ohm direnç olası aşırı akım çekilmesine karşı kullanılır. R5 10K direnci ise sadece pull-up direncidir. Kondansatör filtre amaçlıdır.

Verici modülünün kalbini IC1 Attiny2313 işlemcisi oluşturuyor. Bu işlemci için gereken saat sinyallerini XT1,C3,C4 oluşturuyor. R3 100 Ohm kızılaltı LED için akım sınırlama elemanı olarak kullanılıyor. R1 10 direnci Q1 için pull-down direnci olarak kullanılırken R2 1K transistör sürme direnci olarak kullanılmaktadır. Q1 TIP122 direnci Kızılaltı ledler için sürücü olarak kullanılmaktadır. D1 ve D2 sistemin kızılaltı ışığını üreten elemanlardır.

Geri kalan kondansatörler zaten filtre için kullanılıyor. ISP işlemci için programlama konnektörü, P1 ve P2 konnektörleri RS232 bağlantı için konnektördür.


Şekil-9 :Sistemin blok şeması


Şekil-10 :Kızılaltı iletişim sisteminin Alıcı ve Verici Modülü Devre şeması

Devre Yapımı

Devre yapımı konusunda fazla kritik bir nokta yok.

Hatta Attinny2313 sigorta ayarları ile oynayarak (iç saat üreteci 4MHz) XT1,C3,C4 değerleri kullanılmayabilir. Attinny2313 için soket kullanılması ortaya çıkabilecek sorunların çözümünde yardımcı olabilir.

Şekil-11:Kızılaltı iletişim-baskı devresi şekli(üstten görünüm)


Şekil-12:Kızılaltı iletişim-yerleşim planı


Şekil-13:Kızılaltı iletişim-eleman ve yollarla birlikte yerleşim planı.

Devre Elemanları

10KR1,R5
1KR2
100RR3
68RR4
10µF/25VC1,C5
27pFC3,C4
100nFC2,C6,C7
Kızılaltı LEDD1,D2
ATtiny2313IC1
sm038IC2
TIP122Q1
4Mhz kristalXT1
10P konnektörP1,P2
6'li headerisp
10'lu kablo-
20 bacaklı entegre soketi-

Malzeme listesi alıcı ve verici modül için birlikte verilmiştir.

Ekler:

ATtiny2313 hakkında ayrıntılı bilgi için

"Hava Ortamında kızılaltı İletişim" için dosyalar-birleşik

Bu devrenin yapım sorumluluğu size aittir. Devre yapıldı ve çalışıyor. K.A....

Translate

Sayfalar

Etiketler

İzleyiciler