Codierte Datenübertragung per Licht und Erprobung im Rahmen einer drahtlosen Anwendung für Außenbereichsleuchten

Abstract

Diese Arbeit behandelt die Anwendung von Datenübertragung mittels sichtbaren Lichts in Kombination mit Mikrocontrollern. Es werden zwei Programmieransätze ausgeführt und als Programmbibliotheken für Folgearbeiten zur Verfügung gestellt. Eine Programmbibliothek benutzt bit banging, um die Input/Output-Pins des Mikrocontrollers direkt anzusteuern und eine Lichtquelle zu schalten beziehungsweise einen Lichtsensor auszulesen. Der zweite Ansatz verwendet die seriellen Schnittstellen des Mikrocontrollers für ebendiese Aufgaben. Weiterhin werden elektronische Schaltungen vorgestellt, die sich zum Senden und Empfangen der hochfrequenten Signale eignen. Abschließend erfolgen Untersuchungen mit Leuchtmitteln für Umgebungslicht, Auswertungen der Datenrate und der Reichweite.

This thesis approaches the application of data transmission by means of visible light in combination with microcontrollers. Two programming approaches are executed and made available as program libraries for potential follow-up work. One of the libraries uses a bit banging approach to directly control the input / output pins of the microcontroller and switch a light source or read a light sensor. The second approach uses the serial interfaces of the microcontroller for the same tasks. Furthermore, electronic circuits are presented that are suitable for transmitting and receiving the high-frequency signals. Finally, investigations are carried out with illuminants for ambient light, evaluations of the data rate and the range.