Zuletzt aktualisiert: 05.12.2016
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Detektion der Signale

Wir wissen nun, dass die Fernbedienung zumindest funktioniert. Das Gerät, dass das Signal empfangen soll, besitzt einen Sensor, der auf infrarotes Licht reagiert. Da nun aber beispielsweise auch die Sonne in hohem Maße infrarotes Licht emmittiert, könnte es theoretisch möglich sein, dass unser Fernseher das Programm wechselt, wenn ein Vogel vorbeifliegt und einen kurzen Augenblick Schatten und Sonne wechselt. Nein, sicher nicht.

Jede Taste besitzt einen bestimmten Code, welcher auch dem Empfangsgerät bekannt ist. Der Code besteht daraus, dass beim Drücken einer Taste die LED in kurzen Zeitabständen an- und ausgeschaltet wird. Bei der einen Taste ist zwischendurch die LED mal länger an als bei einer anderen Taste, genau das weiß auch das Empfangsgerät und unterscheidet dadurch die verschiedenen Tastenarten. Beim Drücken einer Taste wird genaugenommen eine Signalfolge der Dauer von wenigen Millisekunden abgespielt, während dieser Dauer wird die LED an- und ausgeschaltet, genau in der Folge, wie sie das Empfangsgerät kennt und somit zuordnen kann, welche Taste nun gedrückt wurde.

Das Problem mit der Sonne besteht nun aber trotzdem noch. Würde man das Licht im Raum innerhalb weniger Millisekunden schnell an- und ausschalten, so könnte man den Fernseher damit steuern ? Nein, egal wie schnell man das tut, es wird kein falsches Signal erzeugen. Das einzigste, wie die Sonne die Datenübertragung von Fernbedienung zum Empfangsgerät stören kann, ist dadurch, dass die Sonne mehr infrarotes Licht abgibt, als unsere Fernbedienung, das Flackern der LED würde also für den Sensor viel zu schwach gegenüber dem Dauerfeuer der Sonne sein.

Das Geheimnis, wie man technisch die Sonne und andere Störungen vermeidet, nennt sich Frequenzmodulation. Hierbei wird das Signal nochmals auf bestimmte Weise codiert. Wie gesagt ist die LED in einer bestimmten Abfolge an- und ausgeschaltet. Sobald sie jedoch angeschaltet ist, ist sie nicht dauernd an, sondern wird hier in diesem kurzen Abschnitt eigentlich nochmals kurz an und ausgeschaltet, nämlich in der Modulationsfrequenz, die jedoch immer konstant ist. Nimmt man an, dass beim Drücken einer Taste ein Code von An- und Ausschalten abgefeuert wird, der insgesamt 25ms dauert, so kann man davon ausgehen, dass zwischendrin die LED beispielsweise 1ms an, danach 1ms aus ist usw. Während sie angeschaltet ist, wird sie jedoch genau genommen 36 Mal an und ausgeschaltet. Die Modulationsfrequenz ist z.B. 36kHz, also 36000 Mal pro Sekunde, 36 Mal pro Millisekunde. Diese Frequenz filtert das Empfangsgerät exakt so aus, dass nur Signale in genau dieser Frequenz angenommen werden, keine Sonne oder Lampe kann also die Signale durch Zufall erzeugen.

Signalfolge beim Drücken einer Taste auf der Infrarot - Fernbedienung

Das hört sich alles kompliziert und nach viel Elektronik an. Pustekuchen, denn es gibt bereits Empfangssensoren, die eine Größe von 1cm * 1cm * 0,5cm haben und genau diese Elektronik schon bestens in sich vereinen. Diese Bauteile sind unter der Bezeichung TSOP zu finden. Dabei ist die Frequenz wichtig, obwohl ein paar kHz Abweichung toleriert werden. Am besten man legt sich zu Testzwecken mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Frequenzen zu. Um die Bauteile am besten störungsfrei zu bekommen, sollte man noch einen Kondesator parallel anschließen.

TSOP - Sensor mit Stabilisierung

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