Fernbedienungsdesign

Ich möchte eine Fernbedienung entwerfen. Alles, was ich brauche, ist die entsprechende IR-LED und der zu verwendende Empfänger, um eine optimale Leistung zu erzielen. Ich brauche hier echte praktische Erfahrung.

  1. Welchen Receiver verwende ich am besten. Fotodiode oder ein Fototransistor.
  2. Was die Distanz angeht. Diese Fernbedienung sollte so funktionieren, wenn die Innen-Klimaanlage, Radio- oder Fernsehgeräte in einer Entfernung von maximal etwa 10-12 Fuß stehen. Auch erwäge ich einen guten Empfangswinkel für den Empfänger.

Ich kenne die Modulationsmethode, die ich für die beste halte. Also wie gehe ich evtl.

Schaltpläne, Komponentendatenblätter und detaillierte Analysen werden sehr geschätzt.

Danke euch allen.

@starblue - das ist ein seltsamer Link. Sie müssen ein Land auswählen, aber trotz über 20 europäischen Ländern auf der Liste gibt es nur 2 westeuropäische Länder (Island und Malta). Eine seltsame Liste in der Tat.
Tatsächlich seltsam. Gestern sah es anders aus, es wurde nach Infrarot gesucht. Der Grund, warum die Länder fehlen, liegt wahrscheinlich darin, dass dies die Standard-"Export"-Site für Länder ist, die keine dedizierte haben. Ich habe es gewählt, weil ich die deutsche Seite nicht nutzen wollte.

Antworten (3)

Wie starblue sagt, gibt es dafür handelsübliche Empfänger. Hier sind einige Optionen für Empfänger . Eine weitere Liste von Emittenten .
Die Verwendung eines fertigen Empfängers ist viel einfacher als die Herstellung eines eigenen. Sie enthalten Filter und passen sich den Umgebungslichtbedingungen an. Es ist schwierig, diese Leistung zu erreichen, und es lohnt sich angesichts des günstigen Preises, für den Sie sie kaufen können, nicht wirklich.

Sie müssen ein Sender/Empfänger-Paar mit passender Wellenlänge auswählen. Dann müssen Sie Ihren Emitter im Burst für 1 und 0 bei der angegebenen Frequenz des Empfängers modulieren.

Sie können wählen, welches Protokoll Sie verwenden möchten - RC5 ist einfach und beliebt. Ich habe eine kleine PIC-basierte Fernbedienung gehackt, um die Skybox mit RC5 zu bedienen. Dieser Link hat etwas geholfen.
Auf derselben Seite gibt es weitere nützliche Informationen über andere Protokolle und die grundlegende Theorie der Fernsteuerung .

Eine Einschränkung bei den vorgefertigten Empfängern, die ich gesehen habe: Wenn sie ein schön moduliertes IR-Signal empfangen, geben sie im Allgemeinen eine ziemlich saubere Wellenform aus, außer dass die ansteigenden und abfallenden Flanken um unterschiedliche Beträge verzögert werden können. Wenn sie jedoch kein moduliertes Signal empfangen, geben viele von ihnen eine Menge Müll aus. Dies hat zwei bemerkenswerte Auswirkungen: (1) Sie sollten überprüfen, ob alle ansteigenden und abfallenden Flanken wie erwartet sind, anstatt nur den Eingangspegel regelmäßig zu überprüfen; (2) Wenn Sie schlafen möchten, aber das IR zum „Aufwachen“ verwenden, erhalten Sie viele irrelevante Weckereignisse.

Wie bereits Olin und Oli erwähnt, gibt es Teile, die genau das tun. Meiner Meinung nach hat Vishay das umfassendste Angebot in Bezug auf Frequenz, Paket und Protokoll.

Sie können einen Empfänger selbst bauen, aber trotz seines Aussehens – ein einfacher Dreibeiner –

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie enthalten ziemlich viel Elektronik, die Sie mit diskreten Komponenten möglicherweise nur schwer selbst reproduzieren können:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  • Die Eingangsstufe wandelt den Strom der Photodiode in eine Spannung um.
  • Die AGC passt die Empfindlichkeit so an, dass der Code auf der richtigen Ebene erscheint.
  • Der Bandpassfilter unterdrückt unerwünschte Frequenzen, zB von Leuchtstofflampen.
  • Und der Demodulator entfernt den Träger und stellt das Basisbandsignal wieder her.

Es ist nicht unmöglich, dies selbst zu bauen, aber angesichts des niedrigen Preises und der Zuverlässigkeit leicht verfügbarer Teile ist es wirklich eine dumme Übung.

Danke. Werde ich bei diesen Receivern trotzdem das Manchester Encoding implementieren? Ich habe wirklich nicht vor, das RC5-Protokoll zu verwenden. Ich denke darüber nach, an einem selbst entworfenen Protokoll zu arbeiten.
@Paul - Überprüfen Sie die Vishay-Website und suchen Sie nach einem Protokoll, das Ihrem Protokoll am ehesten entspricht, insbesondere in Bezug auf das Impuls- / Pausenverhältnis in Ihrem Basisbandsignal.
"Impuls- / Pausenverhältnis in Ihrem Basisbandsignal" ... was bedeutet?
@Paul - Ihr Basisbandsignal ist das unmodulierte Signal, die unteren Spuren in den Screenshots hier . Das Puls/Pause-Verhältnis ist das Verhältnis zwischen der Zeit, in der das Signal hoch ist, und der Zeit, in der das Signal niedrig ist.

Es gibt Chips von der Stange, die den größten Teil des Empfangsteils für Sie erledigen. Schauen Sie sich die Vishay TSOP- Linie an. Ich weiß, Sony und andere haben ähnliche Dinge.

Aufgrund des Umgebungslichts müssen Sie Ihre Daten auf einen Träger modulieren, damit der Empfänger den konstanten Lichtpegel ignorieren und nur mit schnellen Änderungen arbeiten kann. Die integrierten Empfänger sind in verschiedenen festen Trägerfrequenzen etwa im Bereich von 35-50 kHz erhältlich. Sie geben ein einzelnes Signal aus, das anzeigt, ob ein Träger erkannt wurde oder nicht.

Daten werden im Timing der Trägerbursts codiert. Wenn ich das von Grund auf neu machen würde, würde ich wahrscheinlich die Manchester-Codierung der Daten verwenden, wobei ein kurzer Pegel 15 Trägerzyklen und ein langer 30 beträgt. Dies passt gut zu dem, was die integrierten Empfängermodule erkennen sollen. Sobald Sie den Manchester-Datenstrom haben, emittieren Sie auf der Senderseite Träger, wenn er hoch ist, und nichts, wenn er niedrig ist. Empfängerseitig kommt der Manchester-Datenstrom direkt aus dem integrierten Empfängermodul.

Die Manchester-Daten können direkt herauskommen, aber es kann sinnvoll sein, sie trotzdem zu "untersuchen", anstatt sie blind zu akzeptieren - ich habe einmal ein paar Tage damit verbracht, den Empfängercode eines anderen neu zu schreiben, um gelegentliche Rauschimpulse zu tolerieren, die wir aus den Empfängern bekamen von unserer Fabrik in Asien bezogen, im Gegensatz zu den in den Prototypen verwendeten einheimischen. Mir fällt jetzt ein, dass dies ein Fall von gefälschten Komponenten gewesen sein könnte, aber immer noch Softwareverbesserungen es gelöst haben. Hat auch Spaß gemacht, bestimmte Rauschereignisse auf einem DSO zu erfassen, auf einen Wellenformgenerator zu übertragen und die Software zu reparieren, um sie zu verstehen.
@Chris: Ja, jedes Mal, wenn Sie Daten per Funk oder Licht übertragen, müssen Sie von einer endlichen Fehlerwahrscheinlichkeit ausgehen. Dies wird normalerweise durch das Senden von Daten in Paketen mit Prüfsummen gehandhabt. Es gibt auch einige clevere Tricks, um Manchester zuverlässiger zu machen. Am Ende können Sie sich jedoch nie darauf verlassen, dass ein Paket durchkommt, also senden Sie mehrere Pakete mit denselben Daten. Letztendlich können Sie die Lieferung jedoch nicht garantieren, ohne die Möglichkeit zu haben, zu antworten.
Prüfsumme und Wiederholung werden besonders kompliziert bei so etwas wie den Kanal-Auf/Ab-Tasten - Sie möchten eine zuverlässige Erhöhung pro Tastendruck, aber Sie können viele Tastendrücke nacheinander haben - obwohl dies immer noch durch Nummerieren der zu wiederholenden Nachrichten möglich ist. In diesem Fall wurden die Sender bereits mit einem einfachen Datenformat hergestellt, sodass wir uns darauf beschränkten, die Empfänger dazu zu bringen, „unplausible“ Impulse zu ignorieren, um ansonsten gültige Rahmen wiederherzustellen.
@Chris: Vergessen Sie im Fall von Kanal nach oben / unten nicht den Menschen in der Schleife. Wenn Sie Kanal nach oben drücken und nichts passiert, drücken Sie einfach erneut. Solange es die meiste Zeit funktioniert, schenken Sie ihm wahrscheinlich nicht viel Aufmerksamkeit. Das System ist zuverlässig, da es einen Rückwärtskanal gibt, bei dem der Mensch auf das Fernsehgerät schaut, um zu sehen, ob die angeforderte Aktion ausgeführt wurde.
Tatsächlich stellt sich heraus, dass unzuverlässiges Inkrement / Dekrement ein bemerkenswertes Ärgernis für Benutzer ist, und deshalb wurden wir gebeten, die Situation zu untersuchen. Obwohl es einen Aspekt Ihres Standpunkts geben könnte, dass wir nicht sicherstellen mussten, dass die verbesserte Firmware zu 100% rauschfrei war, sondern nur, dass sie immun gegen das von uns abgetastete Rauschen war (was den alten Code verwirrte) und nicht oft fehlschlug genug zu bemerken.
@Chris: Meine Fernbedienung scheint vielleicht 1 von 20 zu verpassen, aber ich halte das für keine große Sache. Wenn Ihnen Zuverlässigkeit wirklich wichtig ist, würde ich mehrere Emitter in verschiedenen Winkeln verwenden und jedes Paket mehrmals mit einer Sequenznummer senden, damit die mehreren Kopien als solche erkannt werden können.
Ungefähr 1 von 20 war der Punkt, an dem wir Beschwerden erhielten. Und wieder wurden die Sender bereits in großen Mengen auftragsgefertigt - mit einem zugegebenermaßen simplen Protokolldesign für unser Produkt, aber das ist Industrie (es waren Universalfernbedienungen, die für den Betrieb unseres Produkts und der restlichen AV-Ausrüstung des Käufers entwickelt wurden, wobei der universelle Teil darin besteht eine Bestandsfunktion, die mein Arbeitgeber nicht entwickelt hat).
Das Philips (RC5)-Protokoll hat eine sehr einfache Lösung für das Inkrement/Dekrement-Problem: Während Sie die Taste gedrückt halten, wird die Nachricht wiederholt gesendet. Aber die Nachricht hat ein Toggle-Bit, das nur umgeschaltet wird, wenn Sie die Taste erneut drücken. Der Empfänger ignoriert einfach wiederholte Nachrichten, die das gleiche Toggle-Bit haben.
Warum die Ablehnung? Was genau ist Ihrer Meinung nach falsch?
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