DE3109119C2 - Fernbedienungssender - Google Patents

Abstract

Der in Figur 1 im Blockschaltbild dargestellte Fernbedienungssender zum Senden von IR-Fernbedienungssignalen besteht im wesentlichen aus einer Eingabetastatur (2), einem Mikrocomputer (1), einer Spannungsversorgungsschaltung (31) mit einer Batterie (U ↓B), einem Referenzelement (7) und einer Endstufe (32). Die Spannung der Batterie (U ↓B) beträgt 9 V. Da der Mikrocomputer (1) nur eine Spannungsversorgung von 5 V benötigt, soll eine einfache externe Beschaltung gefunden werden, die die Batteriespannung herunterteilt. Gleichzeitig soll mit der externen Beschaltung erreicht werden, daß die Belastung der Batterie bei Nichtbetätigung der Tasten auf ein Minimum reduziert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß der Mikrocomputer (1) ständig mit dem positiven Pol der Batterie (U ↓B) verbunden ist und der negative Pol nur während der Betätigung einer Taste der Eingabetastatur (2) anliegt. Die an dem Mikrocomputer (1) anliegende Versorgungsspannung ist von einem Referenzelement (7) abgeleitet und stabilisiert.

Description

Die Erfindung geht von einem Fernbedienungssender nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.

Drahtlose Fernbedienungseinrichtungen werden bereits seit geraumer Zeit für die Fernsteuerung von beweglichen Objekten, wie z. B. Kränen, Lokomotiven, Modellflugzeugen oder Spielzeugautos, verwendet Aber auch bei Geräten der Unterhaltungsindustrie, speziell bei Geräten mit erhöhtem Bedienungskomfort, werden die verschiedenen kontinuierlich veränderbaren Einstellgrößen oder die in diskreten Stufen veränderbaren Einstellgrößen, wie der Sendersuchlauf und die Stationswahl, durch drahtlose Fernbedienung verändert. Ebenfalls bei medizinischen Geräten, wie z. B. Röntgengeräten oder Operationstischen, werden in neuerer Zeit Fernbedienungen eingesetzt Man benutzt von einem Geber ausgestrahlte Fernbedienungssignale, die in einem Empfangsteil in ein z. B. der gewählten Frequenz oder dom Code entsprechendes Steuersignal umgewandelt werden. Neben Ultraschallsignalen werden zur Fernsteuerung auch Infrarotsignale verwendet

Eine Fernbedienungseinrichtung, die mit Infrarotlicht als Übertragungsmedium arbeitet ist bereits aus der DE-Zeitschrift Funkschau 1978, Heft 20, Seite 963-966 ,bekannt. Es handelt sich hierbei um einen 60 Kanal-Infrarotsender mit einer monolithisch integrierten Schaltung. Diese übernimmt die Codierung und Modulation der über ein Tastenfeld eingegebenen Befehle. Eine nachgeschaltete Leistungsstufe steuert die Leuchtdioden an. Im einzelnen besteht der Sender aus einer Matrixabfrage, einem Decoder, einem Taktgenerator, einer Einschalt- und einer Ablaufsteuerung und einem Ausgabeblock. Dem Informationscode wird ein Startbit vorangestellt welches sich in seinem logischen Zustand umkehren läßt Es besteht hierdurch die Möglichkeit zusätzlich zu den 60 Fernsteuerbefehlen für Fernsehgeräte noch weitere 60 Befehle für andere Geräte unterscheiden zu können. Sofern sich die Oszillatorfrequenzen um 50% unterscheiden, können mehrere Systeme mit gleicher Codierung in einem Raum betrieben werden. Durch einen speziellen Befehlscode, der jedesmal automatisch nach dem Loslassen der Sendertaste einmal ausgesendet wird, wird erreicht daß zwei hintereinander ausgelöste Befehle nicht nur zeitlich eindeutig voneinander zu trennen sin J. Wenn mit einer Taste eine Zö'len und Spaltenverbindung hergestellt ist wird der gesamte Schaltkreis über einen externen Transistor eingeschaltet Lm Ruhezustand liegen über einen Widerstand einige Gatter, die sich innerhalb des Schaltkreises befinden, stromlos an der Versorgungsspannung Udd-Die Eingänge eines dieser Gatter sind mit den Zeileneingängen verbunden. Eine Zustandsänderung an den Zeileneingängen liefert am Ausgang des internen Einschaltgatters ein Signal zur Aussteuerung des externen Einschalttransistors. Da dieser integrierte Schaltkreis speziell für den Einsatz in Fernbedienungseinrichtungen entv/ickelt wurde, wurde seine Schaltung so ausgelegt daß die Batteriespanc^ng von 9 V in gleicher Höhe gleichzeitig als Versorgungsspannung dient Außerdem wurden die Einschaltgatter in den Schaltkreis integriert

In der Zeitschrift »Automatik« Oktober 1962, Seite 380—384 ist die Zinierdiode als Referenzelement für Stabilisierungsschaltungen beschrieben. Die stabilisierte Spannung wird hierbei an der Zenerdiode abgenommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, für einen Fernbedienungssender nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 eine einfache externe Beschallung für den Mikrocomputer zu finden, die die Batteriespannung von 9 V auf stabilisierte 5 V herunterteilt und die die Belastung der Batterie bei Nichtbetätigung der Tasten auf ein Minimum reduziert.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dem Unteranspruch zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend für ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Figuren zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Fernbedienungssen-

F i g. 2 ein Schaltbild des Fernbedienungssenders.

Der in F i g. 1 im Blockschaltbild dargestellte Fernbedienungssender besteht aus einem Mikrocomputer 1, einer Eingabetastatur 2, einem Kodierschalter 3 für das Adressensystem, einer Power-on-Schaltung 31 mit Spannungsstabilisierung, einer Endstufe 32 und einer Batterie Ub- Kernstück des Senders stellt der Mikrocomputer 1 dar, der als Einchip-Mikrocomputer in CMOS-Technologie hergestellt ist. Die Datenübertragung erfolgt mit Hilfe von pulspositionsmoduliertem Infrarotlicht. Bei Betätigung einer Taste der Eingabetastatur wird die Power-on-Schaltung aktiviert und der Mikrocomputer wird mit einer stabilisierten Spannung von +5 V versorgt Mit dem Anlegen der Versorgungsspannung veranlaßt eine Reset-Schaltung den Programmstart des Mikrocomputers. Hierzu ist am Anschluß 4 des Mikrocomputers 1 eine Kapazität 15 vorhanden, die über eine weitere Kapazität 13 mit dem positiven Pol

der Batterie verbunden ist Der Anschluß 4 könnte außerdem Obei eine von Hand zu steckende Brücke 16 mit dem Anschluß 39 verbunden werden. Dies ist unter Umständen zu Prüfzwecken erforderlich, um den Programmablauf des Mikrocomputers durch ein Zurücksetzen beeinflussen zu können.

Zwischen den Anschlüssen 2 und 3 des Mikrocomputers 1 ist als weitere äußere Beschallung ein für eine stabile Frequenzerzeugung wichtiger Quarz 17 mit einer Schwingfrequenz von 3 MHz angeschlossen.

Die Anschlüsse 6,40 und 26 sind miteinander verbunden und zum positiven Pol der Batterie Ub geführt. Dies bedeutet, daß der Mikrocomputer ständig am positiven Pol liegt. Die Anschlüsse 39, 1, 20 und 7 sind ebenfalls miteinander verbunden und liegen über die Kapazität 13 am positiven Po! der Batterie Ub. Ferner sind an den positiven Pol über die Kapazität 13 fünf einpolige Kodierscha'ter 3 angeschlossen, von denen vier der Adressenkodierung H bis £ dienen und einer der Kodierschalter eine Systemumschaltung bewirkt Die Adressenkodierschalter sind jeweils an einem Anschluß zusammengeschaltet während die anderen Anschlüsse getrennt an die Anschlüsse 16 bis 19 des Mikrocomputers 1 geführt sind. Mit Hilfe der Adressenkodierschalter ist es möglich, bis zu 16 verschiedene Geräte innerhalb eines geschlossenen Raumes fernbedienen zu können. Hierbei müssen Sender und Empfänger auf diese 16 verschiedenen Adressen umgeschaltet werden. Mit dem Kodierschalter zur Systemumschaltung, dessen einer Pol an dem gemeinsamen Verbindungspunkt der anderen Kodierschalter liegt und dessen anderer Po! an den Anschluß 15 geführt ist können die Codewörter so verändert werden, daß in einem Raum zwei Infrarotfernbedienungssysteme mit beliebiger Adressierung gleichzeitig, ohne jegliche gegenseitige Störung oder Beeinflussung, beirieben werden können.

An den Anschlüssen 21 bis 24 und 27 bis 38 des Mikrocomputers ί befindet sich jeweils ein Pol der einpoligen Tasten der Eingabetastatur 2. Eine Entprell-Routine im Mikrocomputer sorgt für ein fehlerfreies Einlesen der Befehle von der Tastatur. Wird eine Taste gedrückt, so wird etwa alle 100 msec ein Wort gesendet. Die anderen Pole jeder Taste sind miteinander verbunden und über die Widerstände 4 und 5 an den negativen Pol der Batterie Ub geführt. Der Vorwiderstand 4 liegt etwa in der Größe von 'Λο des Eingangswider'tandes des Tasten-Anschlusses des Mikrocomputers. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 4 und 5 ist an die Basis eines Schalttransistors 9 geführt, dessen Emitter an Masse liegt und dessin Kollektor über einen Widerstand 8 und eine Zenerdiode 7 als Referenzelement an dem positiven Polder Bat'erie Ubangeschlossen ist. Der Widerstand 5 dient hierbei zur Sicherung, daß der Schaltiransistor 9 ausgeschaltet bleibt, wenn keine der Tasten gedruckt !st. Parallel zur Batterie Ub ist eine Diode 6 vorgesehen, die als Verpolungsschutz dient.

Da der Mikrocomputer eine Versorgungsspannung von etwa 5 V benötigt, wurde eine Zenerdiode mi; einer etwas höheren Zenerspannung von 5,0 V ausgewählt. Parallel zur Zenerdiode 7 liegt ein Siebkondensator 10. Die an der Zenerdiode liegende Spannung ist an die Basis eines Transistors 11 geführt, der die Spannung in Längsregelung stabilisiert. Der Kollektor des Transistors 11 liegt an Masse, während der Emitter mit dem gemeinsamen Verbindungspunkt der Adressen-Kodierschalter 3 verbunden ist. Zwischen dem Emitter und dem positiven Pol der Batterie befinden sich zur Siebungzwei Kondensatoren 12 und 13.

Um die Ausgangsleistung des Infrarotlichtes zu erhöhen, sind in der Endstufe 32 zwei Leuchtdiodenreihen 29 und 30 parallel geschaltet Jede dieser Leuchtdiodenreihen liegt in Reihe mit einem als Stromquelle wirkenden Leistungsschalttransistor 25 bzw. 28 und je einem Widerstand 26 bzw. 27. Die Parallelschaltung erfolgt dabei so, daß die Anode der Leuchtdiodenreihe an dem positiven Pol der Batterie liegt und die Kathode an den Kollektor des Leistungsschalttransistors 25 bzw. 28 geführt ist Der jeweilige Emitter liegt über den Widerstand 26 bzw. 27 und einem gemeinsamen Widerstand 14 am negativen Pol der Batterie Ub- Zwischen dem Widerstand 14 und dem positiven Pol der Batterie ist noch ein Siebkondensator 18 geschaltet. Die Basis jedes Schalttransistors 25 bzw. 28 wird von dem Emitter eines als Impedanzwandler wirkenden Transistors 24 angesteuert. Der Kollektor des Transistors 24 liegt an dem positiven Pol der Batterie. Die Basis des Transistors 24 steht mit dem Kollektor eines als Stromquelle geschalteten Transistors 23 us Verbindung. Dieser Kollektor liegt über die Parallelschaltung einer Zenerdiode 1»· und eines Widerstandes 21 an dem gemeinsamen Verbin iungspunkt der beiden Widerstände 26 und 27. Der Emitter des Transistors 23 ist über einen Widerstand 22 mit dem positiven Pol der Batterie verbunden. Die Basis des Transistors 23 erhält 'hre Aussteuerung über den Widerstand 19 von dem Anschluß 12, dem Ausgang des Mikrocomputers.

1st keine der Tasten der Eingabetastatur gedrückt so ist der Transistor 9 über den Widerstand 5 sicher gesperrt Der Mikrocomputer liegt somit nur am positiven Pol der Batterie. Wird jedoch eine der Tasten gedrückt, so schaltet der Transistor 9 durch und über die Stabilisierungsschaltung gelangt die von dem Referenzelement der Zenerdiode 7, abgeleitete Spannung an den Mikrocomputer, wobei die 5 V Versorgungsspannung bezogen auf das Potenti&l am positiven Pol der Batterie ist. Am Ausgang des Mikrocomputers erscheint ein Codewort in Form von mehreren Impulspaketen. Für die Dauer eines Impulses öffnen die Transistoren 22* 24, 25 und 28 und es fließt ein entsprechender Strom durch die Leuchtdioden. In der Impulspause sind alle Transistoren gesperrt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Fernbedienungssender zum Senden von Fernbedienungssignalen, bestehend im wesentlichen aus einer Eingabetastatur, einer Spannungsversorgungsschaltung mit einer Batterie, einer Endstufe und einem integrierten Schaltkreis, der ständig mit dem positiven Pol der Batterie verbunden ist während der negative Pol gleichzeitig mit Betätigung und nur während der Betätigung einer Taste der Eingabetastatur an den integrierten Schaltkreis zuschaltbar ist dadurch gekennzeichnet, daß der integrierte Schaltkreis ein Microcomputer (1) ist dessen Betriebsspeisespannung niedriger als die Batteriespannung Ub liegt daß seine Betriebsspeisespannung von einem Referenzelement (7) abgeleitet ist, das zusammen mit einem Schalttransistor (9) eine Serienstabilisierungsschaltung bildet wobei d°r Schaltzustand 4es Schalttransistors (9) seinerseits in einer externes Beschallung von den Tasten der Eingabetastatur (2) angesteuert wird.

2. Fernbedienungssender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode des Referenzelementes (7) an dem positiven Pol der Batterie (Ub) liegt und die andere Elektrode zur Spannungsstabilisierungsschaltung und übei einen Widerstand (8) an den Kollektor des Schalttransistors (9) geführt ist dessen Emitter am negativen Pol der Batterie (Ub) liegt und dessen Basis zum einen über einen Widerstand (5) mit dem negativen Pol der Batterie (Ub) und über einen weiteren Widerstand (4) mit einem allen Tasten gemeinsamer· Anschluß der Eingabetastatur (2) verbunden 1st

35