ATtiny402 Infrarot-Transceiver
Das bereits vorgestellte Infrarot-Morsegerät
mit kapazitivem Berührungsssensor wurde noch einmal verbessert und zu
einem kompletten Infrarot-Transceiver erweitert. Das Ziel waren kleine
Morsegeräte für Übungen im Amateurfunk-Club. Teilnehmer von Morsekursen
können sich gegenseitig anfunken und den normalen Funkverkehr üben.
Neben der IR-Sendediode ist auch der IR-Empfänger mit auf der Platine.
Zusätzlich muss nur noch ein Piezo-Lautsprecher angeschlossen werden.
Ein entscheidender Punkt ist der geringe Stromverbrauch und eine
automatische Abschaltung nach einer gewissen Zeit ohne Sendeaktion. Der
Mikrocontroller ATtin202/402 schaltet dann das Empfänger-IC und eine
Bereitschafts-LED ab und geht in den Power-Down-Modus. Gemessen wurde
ein Reststrom von nur noch 3 µA, was unterhalb der Selbstentladung
üblicher Batterien liegt. Eine kleiner Li-Akku findet Platz auf der
Platine.
Zum erneuten Einschalten wird ein Tastschalter verwendet, der einen
Interrupt auslöst und den Controller aus dem Sleep-Modus aufweckt. Als
zweite Nutzung kann dieser Taster auch alternativ zum Berührungssensor
als Morsetaste verwendet werden. PA6 verwendet einen internen Pullup
und ist mit dem Taster verbunden. An PA7 liegt eine rote LED zur
Anzeige der Bereitschaft. Gleichzeit wird über PA3 der Empfänger
eingeschaltet. Beide Ausgänge hätte man auch zusammenfasen können.
Allerdings ist so die Möglichkeit offen geblieben, den Empfänger
während der aktiven Aussendung stumm zu schalten. Das aktuelle Programm
lässt den Empfänger mitlaufen, sodass man über die optische Kopplung
einen Mithörton bekommt. PA3 steuert wieder die IR-Sende-LED, wobei
diesmal ein Treibertransistor für eine höhere Sendeleistung eingesetzt
wird. Die Reichweite konnte damit bis auf 10 m vergrößert werden.
//IRCWTRX202, Touch PA1, IR-LED PA3, LED PA7, S1 PA6, RX PA2
#include <avr/io.h>
#define F_CPU 3333333
#define __DELAY_BACKWARD_COMPATIBLE__
#include <util/delay.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <util/atomic.h>
volatile uint8_t pa6Ioc;
uint8_t t=0;
uint16_t timeout = 0;
ISR(PORTA_PORT_vect){
if(PORTA.INTFLAGS & PIN6_bm){
pa6Ioc = 1;
PORTA.INTFLAGS &= PIN6_bm;
}
}
int main(void){
PORTA.DIRSET = PIN3_bm; //Ausgang PA3
PORTA.DIRSET = PIN1_bm; //Ausgang PA1
PORTA.PIN1CTRL = PORT_PULLUPEN_bm;; //Pullup PA1
PORTA.DIR |= PIN7_bm; //LED
PORTA.OUT |= PIN7_bm;
PORTA.DIR |= PIN2_bm; //IR-RX
PORTA.OUT |= PIN2_bm;
PORTA.DIR &= ~ PIN6_bm; //S1
PORTA.PIN6CTRL |= PORT_PULLUPEN_bm | PORT_ISC_BOTHEDGES_gc;
set_sleep_mode(SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
sei();
while(1) {
t=0;
PORTA.DIRCLR = PIN1_bm;
while((!(VPORTA.IN & PIN1_bm))&&(t<3)){
t++;
}
PORTA.DIRSET = PIN1_bm;
if (t>1 ||!(VPORTA.IN & PIN6_bm) ){
for(char n=0; n<10; n++){
PORTA.OUTSET = PIN3_bm;
_delay_us(3);
PORTA.OUTCLR = PIN3_bm;
_delay_us(21);
}
timeout = 0;
}
_delay_ms(1);
timeout++;
if(timeout>65000){
PORTA.OUT &= !PIN7_bm;
PORTA.OUT &= !PIN2_bm;
sleep_mode();
ATOMIC_BLOCK(ATOMIC_FORCEON){
_delay_ms(10);
}
timeout=0;
PORTA.OUT |= PIN7_bm;
PORTA.OUT |= PIN2_bm;
}
}
}
Umbau zum Breitband-Morsesender
Bisher lief ja alles über Infrarot. Aber jetzt brauchte ich einen
kleinen Sender für den Betrieb mit experimentellen
Breitband-Kurzwellenempfängern. Da kam dieses Gerät gerade recht. Der
IR-Empfänger und der Piezo-Lautsprecher wurden ausgebaut, und statt der
IR-Sendediode wurde eine Festinduktivität mit 10 µH eingebaut. Der
Controller steuert den NPN-Transistor mit kurzen Impulsen an. An den
hinteren Flanken der Stromimpulse entstehen induktive Spitzen bis 40 V.
Die Oberwellen der NF-Signale reichen bis in den Kurzwellenbereich. An
der Festinduktivität wird ein Antennendraht angeschlossen, mit dem man
nun je nach Empfänger eine Reichweite von einigen Metern erzielt. Alles
andere bleibt gleich. Man kann den Taster oder wahlweise auch den
Berührungssensor als Morsetaste verwenden. Mit dem Taster wird das
Gerät auch eingeschaltet, und die rote LED zeigt den aktiven Zustand.
Nach einer längeren Sendepause schaltet sich der CW-Sender automatisch
ab.
Die Antenne ist z.B. ein 3 m langer Draht. Funkstörungen durch die
Signale sind nicht zu befürchten, weil die geringe Energie auf viele
Frequenzen aufteilt wird. Tatsächlich hat man hier nur im Nahfeld bis
etwa 1 m eine kapazitive Kopplung zur Empfangsantenne. Es reicht aber,
um mehrere Testempfänger gleichzeitig zu erreichen.
