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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leistungsstarke IR-Diode für Fernbedienung, Wellenlänge?


Autor: Fralla (Gast)
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Ich möchte eine universelle Fernbedienung für Fernseher/Hifigeräte 
bauen.
Moduliert wird das Signal ja meist mit 36kHz, jedoch senden manche mit 
38kHz
Meine erste Frage wie schmalbandig ist das Filter in den IR-Empfängern 
für Fernbedienungen? Habe die 36kHz Ausführung, empfängt der auch ein 
38kHz Signal? bzw wie stark gedämpft?

Welche IR-Diode benötige ich für den Sender? Gibt Dioden mit 
unterschiedlichen Wellenlängen aus dem nahen IR-Spektrum. Mit welcher 
Wellenlänge arbeiten die üblichen IR Fernbedienungen?
Bei 880nm gibts die meisten Auswahl.

Einfacher, welche IR-Diode möglichst Leistungsstark würdet ihr mir 
empfehlen?

Autor: Marcus W. (blizzi)
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Fralla wrote:
> Ich möchte eine universelle Fernbedienung für Fernseher/Hifigeräte
> bauen.
> Moduliert wird das Signal ja meist mit 36kHz, jedoch senden manche mit
> 38kHz
> Meine erste Frage wie schmalbandig ist das Filter in den IR-Empfängern
> für Fernbedienungen? Habe die 36kHz Ausführung, empfängt der auch ein
> 38kHz Signal? bzw wie stark gedämpft?


Das hat nichts mit dem Filter zu tun, der Filter lässt eine bestimmte 
Wellenlänge passieren.

Deine Universalfernbedienung muss man ja vorher auf das entsprechende 
Gerät einstellen. Je nach Einstellung nimmt deine Hardware dann die 
richtige Modulationsfrequenz.
Wenn die Wellenlänge noch eine Rolle spielt (weiß ich nicht) dann kannst 
du ja noch mehrere Dioden in deine Fernbedienung einbauen.

Autor: Holger Krull (krulli) Benutzerseite
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>Einfacher, welche IR-Diode möglichst Leistungsstark würdet ihr mir
>empfehlen?
Die LD274 kann man empfehlen.

Die Empfänger (TSOP17xx) sind nicht sehr schmalbandig. Ein 36kHz 
Empfänger kommt auch mit einem 38kHz Signal zurecht bzw. umgekehrt. Nur 
die Reichweite leidet darunter etwas.

Autor: Fralla (Gast)
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>Das hat nichts mit dem Filter zu tun, der Filter lässt eine bestimmte
>Wellenlänge passieren.
gemeint war das Filter welches den Träger 36kHz Träger isoliert, das hat 
mit der Wellenlänge wohl nichts zu tun, wenn irgendwas eine bestimmte 
Wellenlänge filtert wird das wohl an der Oberfläche des Sensors oder dem 
Halbleiter selbst liegen...


Danke für den Vorschlag, der LD274 höhrt sich gut an, ist auch günstig..
Die Reichweite bei den Empfängern ist mir relativ egal, schließlich muß 
ja nur einmal angelernt werden.

Gibts sonst noch IR emitter die zu empfehlen sind?

Autor: Marcus W. (blizzi)
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Achso ich dachte du redest von dem optischen Filter der meistens vor dem 
Sensor (in fertigen Geräten) ist.

Vielleicht interessierts dich:
http://www.sprut.de/electronic/ir/rc5.htm

Autor: Jochen Müller (taschenbuch)
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Fralla,

die Trägerfrequenz-Filter in den IR-Empfängerbausteinen z.B. diese 
SFH... sind SEHR schmalbandig. Die Kennlinie eines 38KHZ-Bausteins hat 
den Peekwert dann auch bei 38KHZ und fällt bereits bei 36KHZ GANZ EXTREM 
ab. Suche Dir doch einen Empfängerbaustein aus und google dann nach dem 
Datenblatt. Da wirst Du dann sehr deutlich sehen, was ich meine, denn 
die entsprechenden Diagramme sind in den Datenblättern zu finden.

Jochen Müller

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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das stimmt schon, aber die ir-dioden werden oft mit rechteck-frequenzen 
als träger angesteuert, sodass massig oberwellen entstehen und dadurch 
selbst ein 56kHz typ auf eine ir-led anspricht, die mit 38kHz Träger 
betrieben wird. die reichweite ist zwar geringer, aber immer noch 
bemerkenswert.

Autor: Florian (Gast)
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Hallo,

habe zwar selber keine Ahnung davon, aber schau dir mal 
http://www.lochraster.org/unzap/ an, da gibt es Schaltpläne und 
Sourcecode für Ansteuerung von IR LEDs als Fernbedienung von TV Geräten.

Viele Grüße
Flo

Autor: Fralla (Gast)
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Die erste Oberwelle eines 36kHz hat ja die 3fache Frequenz, wie kann der 
empfänger dann etwas empfangen, wenn das Filter um 36kHz schmalbandig 
ist.
Es wäre doch auch möglich normalen einen Fototransistor zu verwenden, 
und das Filter und die demodulation selbst zu bauen.
Man müßte das Signal vom Transistor verstärken, dann durch einen 
Bandpass schicken und dann demodulieren, also Gleichrichten und ein 
Integrator hinten drann. IR-Transitor -> Verstärken -> Filtern -> 
Gleichrichten -> Integrieren. Oder lieg ich da falsch?

Auf dieser Unzapp Platine kann ich erkennen, dass 2 verschiedene 
IR-Dioden verwendet wurden. Mein Problem ist, das ich nicht weis, 
welcher Typ von IR-Diode typisch für Fernbedienungen ist.

Autor: Fralla (Gast)
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Und nach dem integrator noch nen Komparator damits der Controller auch 
wirklich versteht. richtig so?

Wie gesagt, mein Problem ist, das ich nicht weis,
welcher Typ von IR-Diode typisch für Fernbedienungen ist.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Wichtig ist, daß die IR-Diode eine Wellenlänge von 900...1100nm hat, da 
dort die IR-Empfänger am empfindlichsten sind. Die extrem starken 
IR-LEDs strahlen oft im langwelligen roten Bereich um 750...780nm herum, 
was in dem Fall gar nichts bringt, als verheizte Leistung. Die LD274 ist 
ausreichend gut.

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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Fralla wrote:
> Die erste Oberwelle eines 36kHz hat ja die 3fache Frequenz, wie kann der
> empfänger dann etwas empfangen, wenn das Filter um 36kHz schmalbandig
> ist.
ja, grau ist alle theorie. du modulierst aber auch mit rechtecken und da 
entsteht alles mögliche an oberwellen.
ich habs ausprobiert, da empfängt der 56kHz tsop locker signale vom 
38kHz sender und umgekehrt!
ich habe mit meinem sohn (kleines bastelprojekt) eine 
2-kanal-infrarotfernsteuerung gebaut, bei der der eine kanal auf 38kHz 
und der andere kanal auf 56kHz läuft. mit den ausgabngssignalen der 
beiden tsop werden zwei fahrmotoren gesteuert. erst wenn die leds mit 
einem sinusförmigen träger (sinusstrom) und einer synchronisierten 
amplitudenmodulation betrieben werden, kann man die kanäle wirklich 
sauber trennen, ansonsten findet ein wildes übersprechen zwischen den 
kanälen statt.

Autor: Fralla (Gast)
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>Wichtig ist, daß die IR-Diode eine Wellenlänge von 900...1100nm hat, da
>dort die IR-Empfänger am empfindlichsten sind.
Das ist die Information die ich benötigte.
Ich werde die LD274 und eine Diode mit größerer Wellenlänger verwenden. 
Stört das dann den Empfang wenn auf vreschiedenen Wellenlängen gesendet 
wird? Wenn beide synchron senden sollte nichts passieren, oder?

Auch wenn so ein fertiger 36kHz IR-Empfänger auch die anderen Frequenzen 
empfängt möchte ich den Empfänger selbst bauen.
Jetzt brauch ich noch einen Sensor der in dem genanten 
Wellenlängenbereich am Empfindlichsten ist. Was soll ich da verweden? 
Einen Fototransitor?

Autor: Frank Schlaefendorf (Firma: HSCS) (linuxerr)
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und warum willst du keinen fertigen tsop nehmen? viel besser wird dein 
empfänger auch nicht werden, eher schlechter.

Autor: Fralla (Gast)
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weil ich alle Typen von Fernbedienungen einlesen können möchte. Mache 
verwenden 36khZ 38Khz oder irgendwas mit 40Khz. Ich habe vor das Filter 
dann auf die jeweilige Frequenz abzustimmen. Sonst müße ich mehrere 
TOSOPs verwenden. Dafür benötige ich aber einen geeigneten 
Fototransitor, die auswahl ist zu groß, blick nicht durch..

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Wenn Du einen 38kHz TSOP nimmst, kann der auch 36k und 40k Signale 
dekodieren. Wie oben bereits erwähnt, sind die Filter nicht soooo steil. 
Lediglich die Reichweite leidet etwas darunter. Fototransistoren wären 
ohnehin zu langsam dafür. Fotodioden sind da besser geeignet, erfordern 
aber mehr Technik dahinter.

Autor: Fralla (Gast)
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Ich werds mit einer Fotodiode versuchen. Um den Strom in Spannung zu 
verwandeln wird ja meist ein Transimpedanzverstärker eingesetzt. Jetzt 
weiß ich nicht welchen OPV ich nehmen soll. Der Transimpedanzverstärker 
geringes Rauschen haben und hohe Bandbreite, wiederspruch wie immer.

Eigentlich weis ich nicht genau wie hoch die Frequenz sein kann. Beim 
RC5 sind die Impulse ja so 7µs lang mit 21µs Pause. Man muß von der 
modulation auch was mitbekommen also dachte ich so an 1Mhz damit 
ausreichen Oberwellen durchkommen.
Welchen OPV soll ich jetzt nehmen?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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1Mhz sollte jeder Wald- und Wiesen-OV können. Welche Betriebsspannung 
hast Du denn zur Verfügung?

Autor: Highjacker (Gast)
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Ich will mich mal einklinken:
Als IR-LED habe ich mir jetzt die LD274-3 ausgewählt, als Empfänger den 
TSOP...
Ich komme jetzt mit der Um/Berechnung von Steradiant nicht klar. Wie 
kann ich  die Strahlstärke in einer Entfernung von x-Metern berechnen?
Oder: ist eine Reichweite (RC5-Codierung) von 50m im Dunkeln 
realistisch?

Gruß, der Ahnungslose

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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50 Meter? Nie im Leben. Wenn Du auf 5...8 Meter kommst, ist das schon 
ganz gut. Für 50 Meter müßtest Du mindestens eine GoldenDragon IR mit 
fetter Optik oder gleich einen IR-Laser nehmen. Bei 50 Metern würde ich 
mir Gedanken um eine Funkverbindung machen. Die RFM12 Module (oder RFM02 
und RFM01, wenn´s nur in eine Richtung gehen soll) kosten nicht die 
Welt.

Autor: Fralla (Gast)
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Ich werde die SFH 450x, das Teil hat 40mW gesammtstrahlungsfluß von 
40mW, die die LD274-3 im Vergleich 15mW.
Die LD274-3 hat einen Abstrahlwinkel von 20°,
SFH4501  14°
SFH4502  32°
SFH4503   8°
Weiterer Vorteil der SFH450x Serie ist die Schaltzeit von 10ns, hingegen 
hat die LD274-3 0,5µs. Dh man kann sie auch für Datenübertragung mit 
höhere Bandbreite nutzen (Kopfhöhrer)nutzen was ich später mal vorhabe.

Wie man genau umrechnet weiß ich ned, Aber wenn ich 40mW in einen 8° 
Strahlenkegel abstrahle wird die Lichstärke höher sein als mit 32°.

Zum OPV: 1Mhz schaft schon jeder OPV, aber auch bei enstprechend hoher 
Verstärkung wie sie für den Transimpedanzwandler notwendig ist? Hab da 
mal was vom GBP Verstärkungsbandbreiteprodukt gehört, nur wie ich damit 
umgehe weis ich nicht so recht.

Un noch eine Frage: Wie kann man eine Fotodiode am besten im PSpice 
Simulieren? Am besten gleich ein RC5 Signal. Wie ich die Pulsfolge 
erzeuge weiß ich. Nur wie Moduliere ich Bits drauf?

Autor: ulrich (Gast)
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Das mit der höherren intensität bei stärkerrei bündelung ist richtig 
verstanden. In erster Näherung (kleine Winkel) geht die Intensität mit 
dem Quadrat des Winkels runter. Für mehr Intensität werden oft auch 2 
oder 3 LEDs in Reihe geschaltet, wenn man genug Spannung hat.


Die benötigte Bandbreite des OPs (GBW) ist die Verstärkung mal der 
oberen Signalfrequenz mal etwa 2-5. Der Name 
Verstärkungsbandbreitenprodukt ist da fast selbsterklärend, bis auf den 
Faktor 2-5 den man noch braucht, damit auch noch was für die 
Rückkopplung an Schleifenverstärkung übrig ist.

Eine Photodiode kann man in Spice z.B. als Diode (z.B. 1N4001) mit 
paraleler Stromquelle simulieren. Dabei sollte man auf die Richtige 
Größe der Kappatzität der Diode achten und ggf. einen Kondensator 
parallel nehmen.
Für die Simulation braucht man kein RC5 Signal, da sollte ein einfaches 
Rechtecksingal, eventuell abwechslend ca. 1 ms an/aus, reichen.

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