Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik IR-Fernbedienung 500Hz unbekannter Wellenlänge


von Damian P. (dp2000)


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Hallo Elektronik-Gurus,

ich möchte einen alten Receiver (Technics SA-R230, Baujahr wohl ca. 
1989) aus dem Nachbarraum per Fernbedienung steuern. Dazu könnte ich 
zwar diese Funk-Infrarot-Verlängerungspyramiden kaufen, aber die 
Verbrauchen erstens eine Menge Strom und zweitens lerne ich dabei nix. 
Da ich ein Loch für Kabeldurchführungen zwischen den fraglichen Räumen 
zur Verfügung habe, kann ich auch gleich noch auf den Funk verzichten. 
Der übergeordnete Plan sieht erstmal vor im einen Raum einen 
IR-Transistor zu installieren, der über eine Zwischenschaltung eine 
IR-LED im Nachbarraum leuchten lässt, d.h. eine rein analoge Übertragung 
aller IR-Signale, die sich im Raum so finden lassen.

Um passende Bauteile auszusuchen, muss ich die Wellenlänge der 
Fernbedienung kennen. Ich habe zu dem Verstärker aber leider keine 
hilfreiche Dokumentation gefunden. Daher habe ich erstmal Google und 
dieses Forum konsultiert. Mein aktueller Erkenntnisstand: 
IR-Fernbedienungen verwenden üblicherweise ca. 950nm Wellenlänge. 
Außerdem ist das Nutzsignal zum Schutz vor Einstrahlungen auf ein 
Trägersignal auf einer Stufe irgendwo zwischen 30 und 56 kHz 
aufmoduliert.

Um nun also ein Gefühl für meine Fernbedienung zu bekommen, habe ich die 
Bastelkiste konsultiert und dort als einziges optoelektronisches Bauteil 
eine TR8307 (Reflexlichtschranke, Input Peak Wavelength = 940nm) 
gefunden. Mit dem Oszi messe ich dann die Spannung gegen GND in 
folgender Schaltung:

5V -- 20k -- Oszi -- TR8307 -- GND (0V)

EDIT: Schaltplan jetzt auch angehängt.

Von der TR8307 verwende ich natürlich nur den Fototransistor, die IR-LED 
ist unbeschaltet.

Dabei treten nun Effekte auf, die mich an meinem "Wissen" zweifeln 
lassen. Zunächst: Das Fernbedienungssignal ist am Oszi deutlich 
erkennbar, allerdings ging beim ersten Versuch die Spannung am Oszi nur 
auf ca. 4V herunter. Weitere Versuche ergeben: Wenn ich die 
Fernbedienung etwa 1cm vom Fototransistor entfernt halte, geht die 
gemessene Spannung auf ca. 0V. Wenn ich die Fernbedienung ca. 20cm 
entfernt halte, sehe ich noch besagte 4V am Oszi. Diese geringe 
Reichweite irritiert mich etwas - die Fernbedienung funktioniert am 
Receiver auch über >5m und zwei Wände. Kann die Fernbedienung also doch 
eine andere Wellenlänge haben? Wenn ja, wie kann ich die bestimmen? Die 
Fernbedienung kann nicht zerstörungsfrei geöffnet werden.

Das Zweite was mich verwirrt: Ich sehe mit dem Oszi eine Periodendauer 
der gesendeten Bits von ca. 1,8ms. Damit komme ich auf ca. 550 Hz, was 
doch sehr weit von den erwarteten 30-56 kHz entfernt ist. Für meine 
Schaltung wäre das zwar egal, aber dass die Messung nicht zur Theorie 
passt stört mich doch.

Habe ich irgend etwas fundamental falsch verstanden? Ist nur meine 
Messschaltung falsch? Oder ist das einfach nur eine Fernbedienung aus 
der "Guten Alten Zeit" wo noch alles anders war?

Gruß,
Damian

: Bearbeitet durch User
von Ulrich (Gast)


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Die IR Fernbedienungen nutzen nur IR in einem recht engen Bereich von 
etwa 880 nm bis 960 nm. Dazu sind die Empfänger auch noch für den ganzen 
Wellenlängenbereich empfindlich - die Unterschiede je nach Wellenläng 
sind da in der Regel gering. Es ist also weitgehend egal welche der 
Wellenlängen man nimmt.

Die Empfängerschaltung ist vermutlich falsch - über das Oszilloskop 
kommt nur sehr wenig Strom und macht das ganze sehr langsam. Die 
passende Schaltung ist mehr:

 GND  - Sensor - 10 K Widerstand - 5 V.
   |            |
      Oszilloskop

Das Oszilloskop also parallel zum Sensor.

von Damian P. (dp2000)


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Hallo Ulrich,

jetzt musste ich doch etwas nachdenken, warum der gleiche Schaltplan 
gespiegelt besser sein soll als meine Version. Die Idee, Strom durch 
das Oszi zu leiten war mir neu. Ich habe die Schaltung bereits so 
aufgebaut wie du angegeben hast. Zur Klarstellung habe ich den ersten 
Beitrag um einen gezeichneten Schaltplan ergänzt.

Gruß,
Damian

von Harald W. (wilhelms)


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Damian P. schrieb:

> Zur Klarstellung habe ich den ersten
> Beitrag um einen gezeichneten Schaltplan ergänzt.

Hast Du gleich drei Fernbedienungen, die Du testen willst?

von Damian P. (dp2000)


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Hallo Harald,

Harald Wilhelms schrieb:
> Hast Du gleich drei Fernbedienungen, die Du testen willst?

nein, das ist ein UI-Fehler im Forum. Es gibt keinen sichtbaren 
Unterschied zwischen "Ausgewählte Datei verworfen" und "Bild wurde 
erfolgreich hochgeladen". In der Vorschau tauchen die hochgeladenen 
Bilder nicht auf. Und einen Knopf um die überzähligen Bilder zu löschen 
habe ich auch nicht gesehen.

Vielen dank jedenfalls an den Moderator, der den Post aufgeräumt hat.

Gruß,
Damian

von Christian B. (casandro)


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Das mit der scheinbar geringen Reichweite ist ganz normal, das liegt 
daran, dass die richtigen IR-Empfänger sehr empfindlich und trickreich 
aufgebaut sind.

In den Datenblättern für solche Empfänger steht auch drin, wie die 
Signale ausschauen.
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/TSOP312SERIES_DATASHEET.pdf


Grob gesagt wird das Infrarotlicht mit einem (grob) 38kHz Signal 
amplitudenmoduliert, welches dann noch mal mit dem eigentlichen 
Nutzsignal moduliert wird.

von Damian P. (dp2000)


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Hallo,

Christian Berger schrieb:
> Das mit der scheinbar geringen Reichweite ist ganz normal, das liegt
> daran, dass die richtigen IR-Empfänger sehr empfindlich und trickreich
> aufgebaut sind.

Das beruhigt mich einerseits: Ich brauche wohl doch keinen optischen 
Spektrumanalysator für die Fernbedienung. Andererseits ist das natürlich 
ärgerlich - eine Verstärkerschaltung wollte ich dieses mal nicht 
dazubauen müssen.

Meine Schlußfolgerung für eine "einfache" Schaltung wäre damit, statt 
einer einfachen analogen Übertragung ein IR-Modul wie das verlinkte 
TSOP312* einsetze um das Signal zu empfangen. Dessen Output-Pin wird mit 
dem Input-Pin eines entsprechenden Sendemoduls verbunden. Leider scheint 
es keine solchen integrierten Sendemodule zu geben - das Netz gibt für 
diese Anwendung Schaltungen mit z.B. einem NE555 her.
Vor allem muss ich dafür aber die Modulationsfrequenz der Fernbedienung 
kennen.

> In den Datenblättern für solche Empfänger steht auch drin, wie die
> Signale ausschauen.
> https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/TSOP312SERIES_DATASHEET.pdf
>
>
> Grob gesagt wird das Infrarotlicht mit einem (grob) 38kHz Signal
> amplitudenmoduliert, welches dann noch mal mit dem eigentlichen
> Nutzsignal moduliert wird.

Das Datenblatt habe ich mir auch schonmal angesehen, so richtig habe ich 
mein Problem dort aber nicht wiedergefunden. Du beziehst dich auf Fig. 
3, oder?

Mein Testaufbau arbeitet ja nur mit einem einfachen IR-Transistor ohne 
Demodulationsteil. Ich hätte daher erwartet, eine Ausgabe ähnlich zu 
Fig. 3 oben zu sehen. Tatsächlich sehe ich aber Pulse die wesentlich 
länger sind, als was nach Fig. 3 unten und Fig. 4 zu erwarten wäre 
(Erwartet: ~60us, Gemessen: 1,8ms).

Seit wann verwendet man denn diese Modulationstechniken für 
IR-Fernbedienungen?

Gruß,
Damian

von Klaus2 (Gast)


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Hallo,

ich habe eine solche Selbstbau IR-Verlängerung auf Basis TBA2800 - 
Vorteil: Frequenzunabhängig.

Funktioniert seit Jahr & Tag einwandfrei "in einen Schrank hinein".

Klaus.

von Damian P. (dp2000)


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Hallo,

Klaus2 schrieb:
> ich habe eine solche Selbstbau IR-Verlängerung auf Basis TBA2800 -
> Vorteil: Frequenzunabhängig.

das wäre natürlich genau das, was ich suche. Der TBA2800 ist aber nur 
recht teuer über eBay zu bekommen (Restbestände?), und die Alternativen 
die ich auf Alldatasheet sehe verkauft gleich gar keiner mehr. Bevor ich 
da 20 Euro versenke: Gibt es einen aktuelleren (und hoffentlich 
günstigeren) Chip als den TBA2800?

Gruß,
Damian

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Wenn das eine Fernbedienungsverlängerung für nur ein einziges Gerät 
wird, dann finde dessen Trägerfrequenz heraus (am wahrscheinlichsten: 36 
oder 38kHz) und verwende einen passenden Empfänger wie TSOP312xx (xx=36 
oder 38). Das sind Pfennigartikel.

Aus diesem Empfänger, einem (z.B.) 555 und einer IR-LED kannst du dann 
die Fernbedienungsverlängerung zusammenbauen. Schaltpläne solltest du 
massig im Web finden.


XL

von Klaus2 (Gast)


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...hatte ich mal mehrere ausgeschlachtet, "man weiß ja nie". Aber unter 
dem preis-Aspekt hast du recht. Bei 1-FB ist das mit dem NE555 aber 
lange ausreichend, korrekt.

Klaus.

von Damian P. (dp2000)


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Hallo,

Axel Schwenke schrieb:
> Wenn das eine Fernbedienungsverlängerung für nur ein einziges Gerät
> wird,

eine einzige ist notwendig. Wenn gleich mehrere Fernbedienungen 
funktionieren, wäre das ein netter Bonus. Vielleicht wird der Receiver 
ja doch irgend wann mal ersetzt.

> dann finde dessen Trägerfrequenz heraus (am wahrscheinlichsten: 36
> oder 38kHz) und verwende einen passenden Empfänger wie TSOP312xx (xx=36
> oder 38). Das sind Pfennigartikel.

Wie im Eingangspost zu lesen ist, habe ich versucht die Trägerfrequenz 
zu bestimmen - ich kann aber keinen Träger im kHz-Bereich finden.

Zwei Gründe fallen mir ein: Entweder die Fernbedienung nutzt tatsächlich 
keine Modulation - was angesichts der ausbleibenden Antworten aber 
entweder keiner weiß oder jeder für unmöglich hält, oder meine 
Detektorschaltung misst Mist. Ich werde heute Abend mal eine 
Fernbedienung von einem aktuellen TV besorgen und als Gegenprobe 
versuchen, deren Trägerfrequenz herauszubekommen.

Gruß,
Damian

von Klaus2 (Gast)


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Eine IR Diode am Oszi reicht schon, da siehst du dann ganz genau, welche 
f sie nutzt. Ohne ist quasi nicht möglich, genau. Und kleiner xx kHz 
halte ich auch für unwahrscheinlich.

Klaus.

von Peter D. (peda)


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Damian P. schrieb:
> Das Zweite was mich verwirrt: Ich sehe mit dem Oszi eine Periodendauer
> der gesendeten Bits von ca. 1,8ms. Damit komme ich auf ca. 550 Hz, was
> doch sehr weit von den erwarteten 30-56 kHz entfernt ist.

Das sind dann die Datenpulse.
Die 38kHz läßt Dein Fototransistor an 20k nicht mehr durch 
(Miller-Kapazität).

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Ob die Trägerfrequenz 38kHz oder 36kHz ist, ist vollkommen egal. Die 
gängigen TSOP-Empfänger empfangen beides. Mit einer der beiden 
Frequenzen wirst Du eventuell die Reichweite etwas erhöhen können. Das 
ist aber schon alles.

Also:

Benutze z.B. einen TSOP 31238 auf Empfängerseite und einen NE555 plus 
IR-Diode auf der Senderseite. Stelle beim Sender die Modulationsfrequenz 
auf irgendwas zwischen 36kHz und 38kHz ein. Dann passt das schon.

Wenn Du Dich für das IR-Protokoll Deines Fernbedienung interessierst, 
dann schau mal in den IRMP-Artikel rein. Dort werden mehr als 40 
gängige Protokolle erklärt.

Technics verwendet meist das Kaseikyo-Protokoll, siehe auch:

    http://www.mikrocontroller.net/articles/IRMP#KASEIKYO

aus dem IRMP-Artikel.

Wenn Du es genau herausbekommen willst, benutze einfach IRMP ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von Damian P. (dp2000)


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Hallo,

vielen Dank an alle Helfer. Ich habe mir eine IR-Repeater-Schaltung 
ergoogelt und einen TSOP 31238 und eine Fotodiode bestellt. Wenn der 
Empfänger dann der falsche war, kann ich mit der Diode wenigstens 
genauer Debuggen, was meine Fernbedienung da eigentlich ausspuckt.

Wenn es gar nicht funktioniert schlage ich sicher bald wieder heulend 
hier auf.

Gruß,
Damian

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