مرحباً ، هابر ، أنا طالب متخصص في الليزر في أنظمة المعلومات والاتصالات وعملت أولاً مع الألياف الضوئية. عُرض عليّ المشاركة في مشروع واحد يتعلق بنقل البيانات عبر الألياف الضوئية ، وتولت هذا العمل باهتمام.
أصبحت الألياف أقوى في حياتنا. هذا هو الإنترنت الذي يربط مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار وأجهزة الليزر. كما أنها تستخدم في إضاءة الغرف.
للخطوط الضوئية مزايا عديدة: لا توجد مشاكل في التأريض ، ومناعة عالية من الضوضاء ، والخصوصية (لا يوجد إشعاع كهرومغناطيسي يمكن التنصت عليه) ، وخفة.
الهدف: إنشاء نموذج أولي فعال للوحة بمنفذ تسلسلي ، يتم إرسال إشاراته عبر خط اتصال من الألياف الضوئية البلاستيكية. بناء على مبرمج MBFTDI ، مبني على شريحة FT2232H. يجب إزالة موصل JTAG من المبرمج ويجب وضع جهاز استقبال بصري وجهاز إرسال في مكانه. الذي تم القيام به.
بعد ذلك سأتحدث عن ماذا وكيف فعلت
سماع الاختصاصات ، قلت على الفور أن هذا غير ممكن. يمكنني القول أننا تحدثنا في الجامعة أكثر من مرة عن الألياف الضوئية ، ولكن طوال الوقت تم التركيز على ألياف الكوارتز ، والتي تستخدم الآن في خطوط الاتصال. للعمل معها تحتاج إلى معدات باهظة الثمن. وكان من الضروري إيجاد حل غير مكلف.
ومع ذلك ، بعد دراسة
المقالة عن حبري ، كنت في حيرة شديدة. هذا ما حيرني: عندما صنفته بأنه "ممتاز" وحضر 100٪ تقريبًا جميع الفصول (نعم ، لم أفوت فرصة الإشادة بنفسي) لم أكن أفترض أنه كان هناك POF (ألياف بصرية بلاستيكية). هذه ألياف بلاستيكية مناسبة لمهمتنا.
- أبعادها 2.2 مم. للمقارنة: يبلغ قطر ألياف السيليكا القياسية 125 ميكرون.
- المعالجة غير مطلوبة تقريبًا. يمكنك قطع الألياف بسكين عادي وليس معالجة النهاية ، لكنها ستعمل على أي حال.
- يكلف جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال معًا أكثر بقليل من 1000 روبل ، وهو أقل من جهاز للعمل مع ألياف الكوارتز.
- الحد الأدنى من الامتصاص في الطيف المرئي - 650 نانومتر (اللون الأحمر)
بطبيعة الحال ، فإن أداء النقل أفضل لألياف الكوارتز ، ولكن POF أيضًا رائعة بالنسبة لنا. مزاياها تجعل عملنا أسهل وأكثر راحة ، والسعر المنخفض للمكونات يجعلنا سعداء بشكل عام.
دعنا ننتقل إلى عملية التنمية نفسها.
من البداية إلى النهاية في 3 خطوات
للعمل مع هذه الألياف ، نحتاج إلى جهاز استقبال وجهاز إرسال. وقع الاختيار على SFH551 (أسود) و SFH756 (أبيض) على التوالي.
بادئ ذي بدء ، تم تجميع نموذج اختبار على لوحة دائرة مطبوعة ، وعمل كل شيء على كابل بطول 15-20 سم ، ولكن عندما تم توصيل الملف بأكمله (حوالي 100 متر) ، كان الإشعاع منتشرًا في الألياف ولم يصل إلى النهاية. يبدو أن مؤشر LED في جهاز الإرسال معتم للغاية. بعد فهم التوثيق ، أصبح من الواضح أن جهاز الإرسال يحتاج إلى تيار أكثر. لا يمكن أن تعطي الدائرة الدقيقة FTDI عند الإخراج أكثر من 12mA ، ولكن هناك حاجة إلى 50mA على الأقل. يتم حل هذه المشكلة عن طريق إضافة الترانزستور إلى دائرة المرسل.
بعد أن حصلنا على دائرة عزل بصري عاملة ، بدأنا في توصيل اللوحة. الأساس ، بالطبع ، تم أخذ دارة مبرمج MBFTDI. تم تنفيذ المزيد من العمل في برنامج DipTrace. لم أجد مكتبة لها مع عناصرنا وجعلتها بنفسي. بصراحة ، لقد استخدمت هذا البرنامج لأول مرة ، لكن واجهته سهلة الاستخدام ساعدت على التعود عليه بسرعة. أيضًا في DipTrace هناك وظيفة معاينة ثلاثية الأبعاد مثيرة للاهتمام ، والتي تعرض اللوحة مع جميع العناصر ثلاثية الأبعاد. لقد كان الأمر مثيرًا بالنسبة لي بطريقته الخاصة ، حيث يمكنك أيضًا تعيين نموذج ثلاثي الأبعاد لعنصرك. وبالطبع أنا صنعتها. تم تنفيذ العمل في Compass 3D. يمكن تحويل النماذج التي تم إنشاؤها إلى تنسيق مناسب لـ DipTrace - STEP.
هذا هو النموذج الذي ظهر في النهاية ، بجانب اللوحة النهائية:
مع وجود أجهزة العمل في متناول اليد ، بدأت مرحلة البحث. أولاً ، تحققنا مما إذا كان نموذجنا الأولي يعمل أم لا. نعم ، كل شيء يعمل بشكل مثالي: بسرعة 921600 بت في الثانية على مسافة 100 متر ، تم نقل البيانات واستقبالها بنجاح. من أجل الاستقبال والإرسال ، تم استخدام برنامج PUTTY و TeraTerm.
الآن أثير السؤال - هل من الممكن نقل المعلومات على كابل واحد؟ وإذا أمكن ، فكيف؟
على سبيل المثال ، يمكنك بناء مخطط مع مكعبات تقسيم الضوء.
هنا نحن نفكر بالفعل في سعر المكعبات ، ويختفي هذا الخيار على الفور. حسنًا ، سنبحث عن شيء آخر. وتجد! تذكرنا الشظايا البصرية.
لقد بحثت على الإنترنت ، ولكن لسبب ما لم يعرض عليهم أحد للبيع (أو كنت أبدو سيئًا) ، على الرغم من وجود
العديد من المقالات حول هذا الموضوع.
حسنًا ، على أي حال ، الفكرة واضحة بالنسبة لنا ، يمكنك تجربتها بنفسك. نقوم بعمل شطبة على كل كابل ، تقريبًا في المنتصف. من خلال دمجها ، نحصل على شيء مثل X - المقسوم عليه.
تم صنع الشقوق بسكين كتابي ، ولا يوجد حساب لتقسيم الطاقة يستحق القيام به ، والخسائر عند التقاطع عالية جدًا. ولكن كتجربة صغيرة - تناسبنا ، حتى حدث شيء ما.
عليك أيضًا أن تتذكر أنه عند إضافة المقسمات إلى الدائرة ، تنخفض الطاقة التي تصل إلى جهاز الاستقبال: مع المكعبات نحصل على 25 ٪ ، مع المقسمات 50 ٪ من الطاقة الأولية. هذا أيضا ليس في متناولنا بشكل خاص.
استنتاج قصير
معرفة لطيفة مع DipTrace. مقدمة غير متوقعة ل POF والعمل معها. الحصول على الخبرة (في مكان ما بدونها) والفرح فقط للعمل المنجز. لسوء الحظ ، يبقى السؤال حول استخدام كابل واحد للإرسال في كلا الاتجاهين.
يمكن العثور على مكتبة مكونة من عنصرين AVAGO على
GitHub .
آمل أن تكون قد استمتعت بالمقالة ، إذا كان لديك أي نصائح ، سأكون سعيدًا بقراءتها.