Amateurfunkbasteln :: Infrarot-Empfänger für AOR AR5000

Empfänger AOR AR5000 mit Infrarot fernbedienen - in BASIC programmiert

Wir bauen einen Infrarot-Empfänger für den AOR AR 5000

AOR AR5000 mit Fernbedienung und Empfangsmodul

Anwendung:


Selbstbau:

Infrarot-Fernbedienung für den Empfänger AOR AR5000 -- und andere

Da steht er nun im Shack, der High-Tech-Empfänger: Mit allem Drum und Dran -- von der Langwelle bis hin zu SHF bleibt kaum ein Empfangswunsch unerfüllt. Doch soll man die Zeit sitzend vor dem Gerät verbringen und Knöpfchen drehen, um Radio zu hören? Das muß nicht sein, ist das Lauschen in den Lautsprecher hinein doch selten die einzige Beschäftigung! Eine kleine Schaltung, etwas Software und eine handelsübliche Universalfernbedienung machen unabhängig und ermöglichen die Bedienung des Gerätes auch vom bequemen Sessel aus.
Die Bedienung des AR5000 ist, wohl etwas im Gegensatz zu seinen kleineren Brüdern, halbwegs logisch durchdacht und geschieht über die Frontplatte des Gerätes trotz der enormen Funktionsvielfalt meist recht unkompliziert. Etwas umständlicher hingegen ist die Auswahl des ZF-Filters geraten: Über die Tastenkombination [FUNC] + [IF BW] steigt man in die Funktion ein, dreht dann den Nebenabstimmknopf auf die gewünschte Filterbandbreite und bestätigt die Eingabe schliesslich ber die Taste [ENT]. Schade, daá AOR keine direkte Auswahl des Filters Über einige Tasten ermöglicht. Da die Funktion oft benötigt wird, ist dies um so ärgerlicher.

Der erste Schritt...

Es dauert nicht lange, da beginnt der "Einweißcomputer" zu arbeiten und kommt zu dem schlüssigen Ergebnis: Wenn AOR keine entsprechenden Tasten bereitstellt, dann muá man halt nachrsten! Glücklicherweise besitzt der AR5000 eine standardisierte RS232-Schnittstelle, die eine komplette Steuerung des Empfängers mit wenig Aufwand ermöglicht. Und hier liegt die Lösung des Problems. Um die Bedienung erheblich zu vereinfachen, wurde das Internet bemüht und nach einigem Suchen ein Programm geladen, das den Empfänger über die serielle Schnittstelle des PC (fern)steuert. Das funktioniert prima, doch weshalb sollte man einen teuren Notebook oder gar den Desktop-PC blockieren, um ab und zu einen Empfänger zu bedienen? Das ist wie Kanonen auf Spatzen geschossen! Als weiterer Nachteil handelt man sich leicht AM-Empfangsstörungen ein, die durch den PC hervorgerufen werden. Diese an sich populäre Lösung ist dennoch aufwendig, ineffektiv und umständlich.
Etwas später fanden fünf Taster, der Lieblingsprozessor von Atmel und eine serielle Schnittstelle auf einer Platine ein neues Zuhause. Etwas Software kam hinzu, und fertig war die zus„tzliche Baugruppe, die direkt auf die RS232-Schnittstelle des Empf„ngers gesteckt wurde. Von nun an konnte die Bandbreite der ZF ber die zus„tzlichen Taster direkt eingestellt werden. So weit, so gut.

...kommt vor dem zweiten

Doch wie es meist so ist, kommt leicht der Hunger nach mehr: Mehr Bedienungskomfort, mehr Flexibilität, mehr Reichweite. Da das Gerät fast nonstop wie ein Radio läuft, mal auf den Frequenzen im Amateurfunk, mal als simples UKW-Radio oder mittags auf der Frequenz von Radio Japan (9660 kHz) und so fort, ist es oft lästig, während anderer Tätigkeiten zum Gerät zu laufen, um dort die Lautstärke zu regeln, oder -- wie gesagt -- gar den ganzen Tag am Gerät zu verbringen. So kam schnell der Wunsch nach einer flexiblen Bedienung des AR5000 auf, und was eignet sich besser als eine handelsübliche Infrarot-Fernbedienung? Aus der Bastelkiste stand eine prinzipiell x-beliebige Universal-Fernbedienung zur Verfügung, die bis zu fünf Geräte steuern kann: Sie kontrolliert auf Knopfdruck das Fernsehgerät, einen Videorecorder, den SAT-Empfänger, einen CD-Spieler und ein weiteres Gerät über die Taste [AUX]. Letztere soll für den Empfänger AR5000 genutzt werden.
Für die ersten Versuche wurde die Fernbedienung auf verschiedene Geräte programmiert und mit einer primitiven Empfangsschaltung getestet. Drückt man eine Taste auf der Fernbedienung, erscheint auf einem LC-Display das von der Fernbedienung empfangene Signal. Genau gesagt handelt es sind um zwei Bytes: Eine Geräteadresse, die Subaddress genannt wird und für eine Geräteklasse stets unverändert ist sowie einen Funktionscode (Command), der für jede Taste differiert. Nun galt es, ein Gerät zu finden, das von der Fernbedienung unterstützt wird und zugleich eine möglichst umfassende Funktionsvielfalt bietet, um zahlreiche Funktionen des Empfängers steuern zu können. Die Wahl fiel bald auf einen CD-Player von Philips. Das Unternehmen benutzt zur Infrarot-šbertragung den selbst ersonnenen RC5-Code, der auch von dem zur Programmierung genutzten Basic-Compiler für 8051-Prozessoren unterstützt wird [1]. Dies erspart eine zeitaufwendige Assemblerprogrammierung und vereinfacht eine Fehlersuche erheblich. Die Einstellung der Universal-Fernbedienung auf den CD-Player ermöglicht die weitgehende Steuerung des AR5000 sowohl Über die Ziffern-, als auch über viele Funktionstasten der IR-Fernbedienung. Damit stand fest: Die Empfangsschaltung auf Seiten des AR5000-Empf„ngers sollte auf die selben Befehle wie die des CD-Players von Philips "hören".

Die Hardware zum Infrarotempfang

Die Hardware zum Empfang der IR-Befehle und zur Weiterleitung an die RS232-Buchse des AR5000 ist von der Funktion vorgegeben und weist keine Besonderheiten auf. Um den Prozessor herum sind die üblichen Bauelemente zum Reset und für den Prozessortakt angeordnet. Links ist die Beschaltung der seriellen Schnittstelle in Richtung AR5000 zu sehen. Mit der üblichen Beschaltung wird mit einem MAX232 ein echter RS232-Pegel erzeugt. Als IR-Empf„nger fr 36kHz dient das Dreibein-IC SHF506-36 von Siemens, es enthält eine IR-Empfangsdiode samt Demodulator und TTL-kompatiblem Ausgang, der direkt mit dem Interrupteingang Int0 des Prozessor AT89C4051 verbunden wird. Das LC-Display dient nicht nur während der Testphase zur Information empfangener Bytes, sondern macht auch fr den ständigen Betrieb durchaus Sinn, beispielsweise während einer Frequenzeingabe. Zudem zeigt es ganz rechts im Display Subaddress und Kommandobyte an.
Schaltbild
Die Schaltung besheht aus wenigen Bauteilen: Prozessor, RS232, LCD.
Das Layout ist so gestaltet, daá die Platine ohne Kabel direkt auf die Sub-D-Buchse des AR5000 passt Layout
Bestückungsplan: Einige wenige Drahtbrücken ließen sich nicht vermeiden, als Prozessor ist entgegen der Angabe ein programmierter 89C4051 einzusetzen

Vor dem Aufbau: Ein Wort zur Software

Die wichtigste Aufgabe des Programmes besteht darin, auf Befehle der Infrarot-Fernbedienung zu warten, diese auszuwerten und schlieálich gültige Kommandos an den Empfänger zu senden. Eine wichtige Bedeutung kommt dabei der Funktion "Receiverc5" zu:

Receiverc5:                                                   'interrupt routine
  Disable Interrupts
  Getrc5(subaddress , Command)
  New = 1
Return

Empfängt das IC SHF506-36 ein beliebiges Infrarot-Kommando, so gibt es die Information als serielle TTL-Pegel ungepuffert an den Prozessor weiter. Mit der ersten fallenden Flanke tritt ein Interrupt am Port Int0 des Prozessors auf, der daraufhin die oben abgebildete Interruptroutine abarbeitet. Darin wird die Funktion Getrc5 aufgerufen, die das Kommando vom SHF506-36 liest und die empfangenen Bytes in die Variablen Subaddress und Command ablegt. Diese wird vom Compiler zur Verfügung gestellt, was die Programmierung entscheidend vereinfacht. Tippt der Anwender z.B. auf der Fernbedienung die Ziffernfolge "145600" und eine Taste für [enter], so sorgt das Programm dafür, daá daraus das für den AR5000 gültige Kommando "RF0145600000" geformt wird, denn dieser erwartet die Frequenz als zehnstellige Ziffernfolge ausgedrückt in Hertz! Folgende Funktionen sind bereits ber die IR-Fernsteuerung realisiert:
Die Liste zeigt: Die wichtigsten Funktionen deckt die Fernbedienung bereits ab. Besondere Funktionen, wie beispielsweise das Starten eines Suchlaufs, das Einschalten der AFC (nur bei der Ausführung AR5000+3) und andere selten genutzte Funktionen werden weiterhin am AR5000 selbst vorgenommen.
Änderungen an der Software werden erforderlich, falls Sie weitere Funktionstasten auf der Fernbedienung belegen möchten und in sehr seltenen Fällen sogar dann, wenn eine andere als die hier benutzte Fernbedienung zum Einsatz gelangt. Im letzteren Fall sind die Kommandobytes, die als Konstanten im Kopf des Programmes definiert sind, auf die Befehle der benutzten Fernbedienung anzupassen.
Konstanten für IR-Kommandos, Kommandos und Kommandobytes der verwendeten Infrarot-Fernbedienung entsprechen dem RC5-Standard
Subaddress 20
Backspace 35
Laut 16
Leise 17
Bandwidth 48
Mute 13
Automode 29
Ex 34
Poweroff 12
Digit0 43
Digit1 2
Digit2 2
... ...
Digit9 9
Enter 58
Fm 45
Am 50
Lsb 53
Usb 52
Das bedeutet, daá mit einer geringen Änderung jede RC5-kompatible IR-Fernbedienung den AR5000 fernsteuern kann. Benutzen Sie wie in diesem Beispiel eine programmierfähige Infrarot-Fernbedienung, sollte sie Ihren AR5000 steuern, nachdem diese auf einen Philips CD-Player eingestellt ist. Falls dies bei Ihrer Universal-Fernbedienung wider Erwarten nicht funktioniert, probieren Sie weitere Philips-CD-Spieler aus, denn Philips nutzt den RC5-Code, den diese Empfangsschaltung "versteht". Damit kommen wir zum Aufbau der kleinen Platine.

Aufbau und Betrieb

Nach dem Ätzen und Bohren der Platine setzen Sie mit dünnem Silberdraht die Brücken ein. Es folgen Widerstände und Kondensatoren, schließlich die Sockel für die IC. Die Anordnung des 9poligen Sub-D-Steckers ist so beschaffen, daá dieser direkt auf die Sub-D-Buchse des AR5000 gesteckt werden kann und dabei SHF506-36 und LCD gut sichtbar über den Rand des AR5000 hinausragen. Montieren Sie den Sub-D-Stecker mit geringem Abstand (etwa 5-10mm) auf die Platine und stellen die Verbindung zwischen Sub-D-Stecker und Platine mittels kurzen Stcken Silberdraht her. Den 10k-Trimmer und die 14polige Buchsenleiste für das LCD müssen Sie nicht bestücken, falls Sie auf eine Anzeige während der Frequenzeingabe und auf die von Subaddress und Kommandobyte keinen besonderen Wert legen.
Wer den Bauteilen ein nettes Gehäuse spendieren möchte, und das Ganze farblich an den AR5000 anzupassen wünscht, montiert den Sub-D-Stecker und das dreibeinige Infrarot-IC in eine geeignete Aussparung des Gehäuses. IR-Empfänger und AR5000 werden dann mit einen handelsüblichen seriellen Kabel (9polig Stecker auf 9polig Buchse, 1:1 verdrahtet) verbunden. Die Spannungsversorgung kann über die rückwärtige ACC2-Buchse des AR5000 erfolgen, da diese 12V mit 50mA bereitstellt. Das reicht für das Platinchen aus, es benötigt nur etwa 30mA. Das ist sehr praktisch und reduziert die Verkabelung, hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Da die ACC2-Buchse bei ausgeschaltetem AR5000 keine Spannung liefert, können Sie per Infrarot den Empfänger zwar aus-, nicht aber wieder einschalten. Letzteres ist nur bei externer Spannungsversorgung gegeben.

Die Welt abseits des AR5000

Mit kleinen Änderungen an der Hard- bzw. Software kann das Bastelprojekt an veränderte Bedingungen flexibel adaptiert werden. Möchte man beispielsweise den KW-Transceiver Kenwood TS-50 per Infrarort bedienen, ist die Software auf die Befehle anzupassen, die das Gerät über seine serielle Schnittstelle erwartet. Das geht ohne viel Aufwand, da das Grundgerüst des Basic-Programmes bereits "steht" und getestet ist. Auf der Platine kann der MAX232 entfallen, da der TS-50 an der auf der Unterseite des Gerätes befindlichen seriellen Schnittstelle gleichfalls mit TTL-Pegel anbietet. Ein Servicemanual sollte man für diese kleine "Operation" jedoch schon zu Rate ziehen, damit kein Unheil entsteht. Wer für den TS-50 bereits die optionale RS232 (Zusatzgerät) geordert hat, benötigt den MAX232-Pegelwandler und lötet ein Adapterkabel, das Sub-D-Stecker der IR-Platine und DIN-Buchse der TS-50-Rs232 miteinander verbindet. Sinngemäß gilt das zuvor gesagte für viele weitere Geräte, die mit einer seriellen Schnittstelle oder CAT ausgestattet sind. Alle Leser sind ausdrücklich aufgefordert, das Basic-Programm den eigenen Wünschen anzupassen.
Ups, Sie lesen ja noch immer!

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Zum Basteln und Löten stehen Ihnen alle erforderlichen Dateien zur Verfügung, die in einer einzigen ZIP-Datei zusammengefasst sind.

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Platinen und Bausätze

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