Strona domowa GDR!a Tor Hidden Service

V 3.8


Słowem wstępu:

Ten dokument traktuje o wykonaniu portu podczerwieni IrDA do Twojego kompa - włącznie z zasadą działania, nóżkologią itp. itd. Został ściągnięty przez boskiego Huberta, niestety w formacie M$ Worda, co (mam nadzieję) usprawiedliwia lamerski kod HTML (ok. 500 ostrzeżeń!). Autor nieznany, a jeśli ktoś go kojarzy - proszę o kontakt.


Opis układów TOIM3232 ,TFDS4500 i MAX232C

TOIM 3232

Układ TOIM3232 zapewnia właściwy kształt impulsów dla modułu podczerwieni TFDS4500, specyficznych dla transmisji w standardzie transmisji IrDA 1.0. W trybie nadawania TOIM3232 obcina wyjściowy sygnał RS232 do poziomu zgodnego ze standardem IrDA. W trybie odbioru układ przetwarza sygnały odbiorcze na impulsy o odpowiedniej długości i prędkości. Prędkość transmisji w standardzie IrDA zawiera się między 2400 bitów na sekundę (bps), a 115200 bps. TOIM3232 używa do tych operacji rezonatora kwarcowego o wartości 3.6864 MHz. Sygnał zegarowy może być generowany przez wewnętrzny oscylator lub być pobierany z zewnętrznego źródła. TOIM3232 jest programowany w zakresie od 1200bps do 115.2bps poprzez port RS232. Typowy pobór mocy jest bardzo mały i wynosi 10mW podczas działania oraz kilka mikrowatów podczas spoczynku.

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 7. Wewnętrzny schemat blokowy układu TOIM3232

 

 

 

 

 

 

 

 

Opis wyprowadzeń

 

Pin

Nazwa

Funkcja

We / wy

Stan aktywny

1

RESET

Stan wysoki powoduje zerowanie wszystkich wewnętrznych rejestrów, ustawienie domyślnej prędkości transmisji na 9600 b/s oraz ustawienie szerokości impulsu na 1,627 m s. W praktyce do sterowania wykorzystujemy linie RTS lub DTR portu RS232 ( po użyciu konwertera poziomów ). Minimalny czas trwania impulsu RESET wynosi 1 m s.

We

Wysoki

2

BR/D

Baud Rate Control / Data

Kiedy BR/D = 0, dane z RD_232 są przesyłane na pin TD_IR.

Kiedy BR/D = 1 , dane z portu RS 232 interpretowane są jako słowo sterujące. Określać może ono prędkość transmisji oraz szerokość impulsu wyjściowego.

 

 

We

 

 

—

3

RD_232

Wyjście danych do portu RS232; sygnał odbierany.

Wy

Wysoki

4

TD_232

Wejście danych z portu RS232; sygnał nadawany.

We

Wysoki

5

V CC _SD

Wyjście sterujące wyłączeniem zasilania modułu IrDA.

Wy

Niski

6

X1

Wejście kwarcu 3,6864 Mhz.

We

—

7

X2

Wejście kwarcu 3,6864 Mhz.

We

—

8

GND

Wspólna masa z portem RS 232 i masą modułu IrDA.

—

—

9

TD_LED

Wyjście do diody sygnalizacyjnej nadawanie. Używać szeregowego rezystora 270W ograniczającego prąd podłączonego do VCC.

Wy

Niski

10

RD_LED

Wyjście do diody sygnalizacyjnej odbiór. Używać szeregowego rezystora 270W ograniczającego prąd podłączonego do VCC

Wy

Niski

11

NC

Nie podłączone

—

—

12

S1

Wyjście programowane

Wy

Niski

13

S2

Wyjście programowane

Wy

Niski

14

TD_IR

Wyjście danych do modułu TFDS 4500

Wy

Wysoki

15

RD_IR

Wejście danych z modułu TFDS 4500

We

Niski

16

VCC

Napięcie zasilające

We

—

Tabela 3.Opis wyprowadzeń układu TOIM 3232

 

Parametry graniczne układu TOIM3232 przedstawia tabela 4.

Nazwa parametru

Oznaczenie

Wartości

Jednostka

Min

Max

Napięcie zasilania

Vcc

-0.5

+7

V

Napięcie we / wy

 

-0.5

Vcc + 0.5

V

Prąd wyjściowy

Iout

8

 

mA

Temperatura pracy

Tamb

0

70

° C

Temperatura składowania

Tsto

-25

+85

° C

Temperatura lutowania

Tsld

 

230

° C

Tabela 4.

Rysunek 7 przedstawia przykład interfejsu RS232. TOIM3232 podłączony jest do konwertera poziomów napięć z jednej strony i scalonego modułu IrDA z drugiej.

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 7.

 

Aby wykorzystać maksymalnie zalety układu TOIM należy go poprawnie zaprogramować. W tryb programowania wchodzi się poprzez podanie logicznej jedynki na wejście BR/D. Po tej czynności należy wysłać na linię TxD portu RS232 słowo sterujące. Słowo składa się z dwóch znaków po cztery bity. W pierwszym znaku zawiera się informacja na temat programowalnych wyjść S1 i S2 oraz informacja o długości impulsów wyjściowych. Drugi znak odpowiedzialny jest za wybór prędkości transmisji. Słowo sterujące przedstawione jest w tabeli 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pierwszy znak

Drugi znak

X

S1

S2

S0

B3

B2

B1

B0

 

X – bit nieznaczący

S1,S2 – bity programujące wyjścia S1 i S2

S0 – wybór długości impulsu IrDA

=1 gdy długość jest równa 1.627m s

=0 gdy długość jest równa 3/16 czasu trwania bitu

B0...B3 – znak wyboru prędkości transmisji, B0=LSB

Znak wyboru prędkości transmisji

B3

B2

B1

B0

HEX

Prędkość

0

0

0

0

0

115,2 kbps

0

0

0

1

1

57,6 kbps

0

0

1

0

2

38,4 kbps

0

0

1

1

3

19,2 kbps

0

1

0

0

4

14,4 kbps

0

1

0

1

5

12,8 kbps

0

1

1

0

6

9,6 kbps

0

1

1

1

7

7,2 kbps

1

0

0

0

8

4,8 kbps

1

0

0

1

9

3,6 kbps

1

0

1

0

A

2,4 kbps

1

0

1

1

B

1,8 kbps

1

1

0

0

C

1,2 kbps

 

Tabela 5

Uwaga:

Standard IrDA przewiduje stosownie tylko prędkości 2.4, 9.6, 19.2, 57.6 i 115.2 kbps.

Słowo sterujące należy wysłać w postaci szesnastkowej. Po zaprogramowaniu układu należy na wejście BR/D podać logiczne 0. Nastąpi wtedy transmisja danych z wcześniej zaprogramowaną częstotliwością.

Układ TOIM3232 produkowany jest w obudowie SO16L. Jest to obudowa do montażu powierzchniowego. Posiada 16 wyprowadzeń usytuowanych w dwóch rzędach po osiem. Rysunki obudowy przedstawione są poniżej.

 

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 8. Obudowa SO16L

TFDS 4500

TFDS4500 jest scalonym modułem podczerwieni zgodnym ze standardem IrDA 1.2 dla szeregowej komunikacji w podczerwieni (SIR), z prędkościami transmisji do 115.2 kbps. W jednym module scalone są fotodioda PIN, nadajnik podczerwieni IRED i analogowy sterownik o niskim poborze prądu. Zintegrowanie tych elementów w jednej obudowie zapewnia kompletne rozwiązanie bezprzewodowej komunikacji. Układ może bezpośrednio współpracować całą gamą układów interfejsów firmy Telefunken TOIM3000 i TOIM3232. Minimalna aplikacja wymaga tylko rezystora ograniczającego prąd nadajnika IR i kondensatora filtrującego napięcie.

Cechy

- zgodny z IrDA 1.2 (do 115,2 kbps)

- Zakres napięcia zasilania 2,7 do 5,5V

- Niskie zużycie energii – 1,3mA

- Tryb uśpienia – pobór 5nA

- Duży zasięg – do 3m przy 115,2 kbps

- bezpośrednia współpraca m.in. z TOIM3000 i TOIM 3232

- Wbudowana ochrona EMI – nie jest konieczne stosowanie zewnętrznego ekranowania

  • Mała ilość elementów zewnętrznych

Rysunek 9. pokazuje blokowy schemat wewnętrzny modułu TFDS4500.

 

 

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 9.

Opis wyprowadzeń TFDS4500.

http://www.GDR.w.pl/

Pin

Nazwa

Opis

We / Wy

Stan aktywny

1

Katoda IRED

Podłączona wewnętrznie do sterującego tranzystora

—

—

2

RxD

Wyjście danych typu otwarty kolektor. Pin nieaktywny podczas transmisji.

Wy

Niski

3

VCC1

Napięcie zasilające

—

—

4

GND

Masa

—

—

5

SC

Regulacja czułości

We

Wysoki

6

NC

Nie podłączone

—

—

7

TxD

Wejście danych

We

Wysoki

8

Anoda IRED

Powinna być podłączona zewnętrznie do VCC2+ przez rezystor regulacji prądu

—

—

Tabela 6.

Wygląd zewnętrzny modułu.

http://www.GDR.w.pl/

 

 

 

 

 

Parametry nieprzekraczalne układu TFDS4500.

Nazwa parametru

Oznaczenie

Min

Max

Jednostka

Zakres napięcia zasilania

VCC1

-0,5

6

V

VCC2

-0,5

6

V

Prądy wejść

   

10

mA

Moc rozpraszana

PD

 

200

mW

Zakres temperatury pracy

Tamb

-25

+85

° C

Zakres temperatury przechowywania

Tstg

-25

+85

° C

Temperatura lutowania

   

240

° C

Średni prąd IRED

IIRED(DC)

 

100

mA

Powtarzalny prąd impulsu IRED

IIRED(RP)

 

500

mA

Napięcie anody IRED

VIREDA

-0,5

6

V

Napięcie wejścia TxD

VTxD

-0,5

VCC1+0,5

V

Napięcie wyjścia RxD

VRxD

-0,5

VCC1+0,5

V

Tabela 7.

 

 

 

 

 

 

 

 

Właściwości elektryczne układuTFDS4500 przedstawia tabela 8.

Tamb = 25° C, VCC = 2,7 do 5,5V jeśli nie zaznaczono inaczej

Nazwa parametru

Warunki pomiaru

Symbol

Min

Typ

Max

Jedn

Nadajnik/ odbiornik

Napięcie zasilania

Tryb odbioru

tryb nadawania, R2 = 47W

VCC

2,7

2,0

 

5,5

5,5

V

V

Pobór prądu, pin VCC

(tryb odbioru)

VCC1 = 5,5V

VCC1 = 2,7V

ICC1(Rx)

 

1,3

1,0

2,5

1,5

mA

mA

Pobór prądu, pin VCC

(tryb nadawania - średnio)

IIRED = 210mA (anoda IRED)

VCC1 = 5,5V

VCC1 = 2,7V

ICC1(Tx)

 

5,0

3,5

5,5

4,5

mA

mA

Czas ustalania warunków pracy po włączeniu zasilania

 

TPON

 

50

 

m s

Tabela 8.

Właściwości optoelektroniczne

Tamb = 25° C, VCC = 2,7 do 5,5V jeśli nie zaznaczono inaczej

Parametr

Warunki pomiaru

Symbol

Min.

Typ

Max

Jedn

Odbiornik

Dolny próg wykrywania natężenia promieniowania

BER = 10-8 (specyfikacja IrDA)

a = ± 15° , tryb SIR, S.C. = LOW

Ee

 

20

35

mw/m2

a = ± 15° , tryb SIR, S.C. = HIGH

Ee

6

10

15

mw/m2

Górny próg wykrywania natężenia promieniowania

a = ± 90° , tryb SIR, VCC1 = 5V

Ee

3,3

5

 

kw/m2

 

a = ± 90° , tryb SIR, VCC1 = 3V

Ee

8

15

 

kw/m2

Natężenie promieniowania dla stanu LOW odbiornika

SC = HIGH lub LOW

Ee

   

4

mw/m2

Napięcie wyjściowe - RxD

Aktywny, C = 15pF, R = 2,2kW

VOL

 

0,5

0,8

V

 

Nieaktywny, C = 15pF, R = 2,2kW

VOH

VCC1-0,5

   

V

Prąd wyjścia - RxD

VOL < 0,8V

IOL

 

4

 

mA

Czas narastania – RxD

C = 15pF, R = 2,2kW

tr (RxD)

20

1400

ns

Czas opadania - RxD

C = 15pF, R = 2,2kW

tf (RxD)

20

 

200

ns

Szerokość impulsu – RxD wyjście

Szer. impulsu wejściowego = 1,6m s, 115,2kbit/s

tPW

1,41

 

8

m s

Wahania impulsów, zbocze rosnące sygnału wyjściowego

W czasie 10 bitów, 115,2kbit/s

tj

   

2

m s

Opóźnienie

tL

100

500

m s

 

Właściwości optoelektroniczne

Tamb = 25° C, VCC = 2,7 do 5,5V jeśli nie zaznaczono inaczej

Parametr

Warunki pomiaru

Symbol

Min

Typ

Max

Jedn

Nadajnik

Prąd pracy IRED

Prąd pracy IRED może być regulowany przez zmianę rezystora ograniczającego prąd R1 połączonego szeregowo z IRED:

R1 = 14W , VCC2 = 5,0V

IIRED

 

0,2

0,28

A

Napięcie wejściowe nadajnika przy stanie LOW

—

VIL (TxD)

0

 

0,8

V

Napięcie wejściowe nadajnika przy stanie HIGH

—

VIH (TxD)

2,4

 

VCC1+0,5

V

Promieniowanie wyjściowe

Zgodnie z wytyczną IEC825 dot. Granic Bezpieczeństwa Oka, z R1 szeregowym do IRED:

R1 = 14W , VCC2 = 5V, a = ± 15°

Ie

45

140

200

mW/sr

Poziom stanu LOW TxD

Ie

   

0,04

mW/sr

Kąt uzyskania połowy jasności

—

a

± 24

°

Szczytowa długość fali emisji

—

l P

880

 

900

nm

Optyczny czas narastania

Opadania

—

tropt

tfopt

 

200

600

ns

Tabela 10.

Układ TFDS4500 stosowany jest w bardzo wielu urządzeniach. Są to m.in.

  • komputery stacjonarne i przenośne
  • cyfrowe aparaty cyfrowe i kamery
  • drukarki, faksy, kopiarki
  • telefony przenośne, pagery
  • systemy wideokonferencyjne
  • oraz wiele innych

 

 

 

MAX 232C

MAX232 jest uniwersalnym interfejsem między portem szeregowym standardu RS232, a dowolnym urządzeniem które sterowane jest napięciami standardu CMOS/TTL. W tym układzie MAX 232C służy do konwersji sygnałów pomiędzy poziomami napięć portu szeregowego a poziomami wymaganymi przez układ TOIM3232. Standardowe napięcia portu szeregowego zawierają się pomiędzy –15V a +15V. Na wejściach i wyjściach TOIM3232 występują napięcia z zakresu 0–5V.

MAX232 zawiera w swojej strukturze dwa nadajniki standardu RS232 i dwa odbiorniki tego standardu. Nadajniki tego układu mają za zadanie przetworzenie napięcia standardu TTL/CMOS na napięcie symetryczne standardu RS232. Odbiorniki tego układu natomiast przetwarzają napięcie symetryczne RS232 na napięcie standardu TTL/CMOS. Zasadę działania obrazuje wewnętrzny schemat blokowy z rysunku 10.

 

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 10. Schemat wewnętrzny układu MAX232C

 

Parametr

Wartość

Jednostka

Min

Typ

Max

Nadajnik RS232

Zakres napięć wyjściowych

± 5

± 8

 

V

Napięcie wejściowe dla logicznego “0”

 

1,4

0,8

V

Napięcie wejściowe dla logicznej “1”

2

1,4

 

V

Prędkość transmisji

 

200

116

kbps

Prąd wejściowy

 

5

40

m A

Prąd wyjściowy

 

± 0,01

± 10

mA

Rezystancja wyjściowa

300

10M

 

W

Wyjściowy prąd zwarcia

± 7

± 22

 

mA

Odbiornik RS232

Zakres napięcia wejściowego RS232

   

± 30

V

Napięcie wejściowe dla logicznego “0”

0,8

1,3

 

V

Napięcie wejściowe dla logicznej “1”

 

1,8

2,4

V

Histereza RS232

0,2

0,5

1

V

Rezystancja wejściowa

3

5

7

kW

Zakres napięcia wyjściowego dla logicznego “0”

 

0,2

0,4

V

Zakres napięcia wyjściowego dla logicznej “1”

3,5

Vcc-0,2

 

V

Prąd zwarcia na wyjściu TTL/CMOS

Vout =GND, Vout= Vcc

-2,10

-10,30

 

mA

Napięcie pracy

4,5

 

5,5

V

Tabela 11. Podstawowe parametry elektryczne układu MAX232

Schemat układu i zasada działania

Schemat ideowy szeregowego portu podczerwieni przedstawia rysunek 12. Sygnały z portu szeregowego standardu RS232 przekazywane są do układu konwersji poziomów napięć. Na ten układ składa się układ U1, tranzystor T2 wraz z rezystorami R6,7, diodę D6 wraz z rezystorem R3. Układ ten ma za zadanie dopasować poziomy sygnałów wychodzących z portu RS232 do poziomu wymaganego przez układ TOIM3232. Cały układ zasilany jest z linii RTS. W zależności od jej stanu logicznego napięcie pojawia się w obwodzie lub nie. W przypadku wystąpienia na tej linii logicznej jedynki (-12V) w obwodzie nie popłynie prąd. Za ten stan rzeczy odpowiedzialna jest dioda D1. Prąd w obwodzie zasilającym popłynie tylko wówczas gdy linia RTS wejdzie w stan aktywny. Taka sytuacja jest równoznaczna z pojawieniem się zera logicznego i pojawieniu się napięcia +12V na linii RTS. W takim przypadku prąd popłynie przez diodę D1 do scalonego stabilizatora napięcia U1. Napięcie zostanie ograniczone do wartości ok. 5V. Napięcie jest następnie bezpośrednio doprowadzane do układów scalonych U2, U3 diod LED1, LED 2 oraz przez rezystor szeregowy R10 do modułu podczerwieni U4 .

Sygnał nadawczy TxD z portu szeregowego doprowadzany jest do wejścia R2IN układu U2 odpowiedzialnego za konwersję poziomów napięć. Przetworzony sygnał wejściowy pojawia się na wyjściu R1OUT U2. Sygnał ten zostaje odpowiednio uformowany i wysłany do modułu U4 oraz przez kondensator C8 doprowadzony do bramki tranzystora T2. W układzie składającym się z tranzystora T1 , diod nadawczych podczerwieni IR2 - IR3, diod D3 – D5, rezystorów R1, R2 oraz kondensatora C9 sygnał TxD jest dodatkowo wzmacniany. Układ ten zasilany jest z linii TxD oraz DTR. Pośredniczą w tym diody D3 i D4, zapewniają one odpowiednią polaryzację tranzystora T1. Napięcie na źródle tranzystora T1 wynosi około –10V. Wzmacniacz jest układem dodatkowym i nie jest niezbędny do prawidłowego działania układu.

Sygnał odbiorczy RxD z modułu U4 jest formowany w układzie U3 i przekazywany jest do konwertera poziomów napięć U2. Następnie jest przesyłany na linię RxD portu szeregowego.

Do prawidłowej pracy układu U3 jest niezbędny generator wzorcowy. W tej aplikacji zadanie to spełniają elementy: rezonator kwarcowy X1, rezystor R4 i kondensatory C10 i C11. Na jego podstawie generowane są wszystkie częstotliwości niezbędne do pracy układu. Sygnał z tego generatora doprowadzony jest do wyprowadzeń 6 i 7 układu U3.

Stan pracy całego układu sygnalizowany jest przez diody sygnalizacyjne LED1 oraz LED2. Dioda LED1 sygnalizuje pracę w trybie odbioru, natomiast dioda LED2 sygnalizuje nadawanie.

Do anody diody nadawczej modułu podczerwieni dołączona została dodatkowa dioda podczerwieni. Ma to na celu zwiększenie energii promieniowania i kąta promieniowania co ma wymierny wpływ na zasięg nadawczy urządzenia. Spełnia to podobna rolę jak układ z tranzystorem T1.

Dioda D2 jest wykorzystywana w przypadku użycia zasilania zewnętrznego.

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 12. Schemat ideowy szeregowego portu podczerwieni.

 

Spis elementów

 

Oznaczenie na schemacie

Wartość

R1

220kW

R2

75W

R3

5.6kW

R4

100kW

R5

10W

R6

22kW

R7

10kW

R8

1kW

R9

1kW

R10

100W

C1

22F/25V

C2

100nF

C3

100nF

C4

10m F/16V

C5

10m F/16V

C6

4.7m F/16V

C7

4.7m F/16V

C8

100nF

C9

100m F/16V

C10

22pF

C11

22pF

C12

100nF

C13

10m F/16V

D1

1N4148

D2

1N4145

D3

1N4148

D4

1N4148

D5

1N4148

D6

BZT55C4V7

D7

BZT55C6V8

D8

1N4148

IR1

TSHF5400

IR2

TSHF5400

IR3

TSHF5400

IR4

TSHF5400

LED1

TLLG4401

LED2

TLLR4401

U1

78L05

U2

MAX 232C

U3

TOIM 3232

U4

TFDS 4500

T1

TN0201T

T2

BC547

X1

3.6864MHz

 

 

Płytka drukowana i rozmieszczenie elementów.

Płytka a została wykonana w technologii montażu SMD. Jest to technologia w której elementy nie posiadają typowych wyprowadzeń. Zastąpione one są elektrodami na krawędzi elementu. Nie wymaga to wiercenia w płytce otworów. Montaż przy użyciu technologii SMD charakteryzuje się małymi pojemnościami montażowymi. Rysunek płytki drukowanej przedstawiony jest na rysunku 12.

Rozmieszczenie elementów przedstawiony jest na rysunku 13. Jest to widok od strony elementów.

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 12.

http://www.GDR.w.pl/

Rysunek 13.

Uruchomienie układu

Podczas uruchomienia układu należy mieć na szczególnej uwadze zapewnienie odpowiednich poziomów napięć w poszczególnych punktach układu. Nie można doprowadzić do przekroczenia parametrów granicznych poszczególnych podzespołów. Funkcję odbioru można sprawdzić dowolnym pilotem zdalnego sterowania działającym w podczerwieni. Wykierowanie nadajnika w kierunku modułu podczerwieni powinno spowodować zaświecenie diody sygnalizacyjnej LED1. Poprawność nadawania można sprawdzić programem diagnostycznym mającym funkcję testowania portów. Wprowadzając linie RTS i TxD w stan aktywny zaobserwujemy zaświecenie diody LED2.

Niezbędne środowisko programowe

Urządzenie zostało sprawdzone pod kątem poprawności nawiązywania łączności w środowisku Microsoft Windows. Programy do obsługi tego typu transmisji znajdują się w standardzie systemu. Z uwagi na to iż nie jest to urządzenie typu plug and play, należy je samodzielnie zainstalować. W celu poprawnej instalacji należy z poziomu panelu sterowania uruchomić aplikację dodaj nowy sprzęt i z listy wybrać “ ogólny port podczerwieni”

Po przeprowadzeniu instalacji urządzenie gotowe jest do pracy. O tym iż w zasięgu znajduje się inne urządzenie podczerwieni zgodne z protokołem IrDA informuje nas ikona znajdująca się na pasku zadań. Klikając na niej możemy przeprowadzić transmisje plików.

URL encoded in QR Code Statystyki:

Email
Comments