Die Technik einer Fernbedienung

Sie wollten schon immer mal wissen wie eine Fernbedienung wirklich funktioniert?  

Wie funktioniert eine Fernbedienung?
Mit welchem Code arbeiten Fernbedienungen?
Warum kann eine Universalfernbedienung meistens nicht alle Funktionen steuern?
Wie kann ich meine Fernbedienung überprüfen?

Wenn Sie die obigen Fragen neugierig gemacht haben, dann sollten Sie weiterlesen...

Musste man sich als stolzer TV Besitzer eines schwarz/weiß Empfängers meist noch zu Fuß zu seinem Gerät begeben um ihn umzuschalten, so wurden in den Jahren ab 1960 schon die ersten Fernbedienungen auf Ultraschall Basis ausgeliefert. Die Fernbedienungen waren meist sehr klobig und störanfällig. Ab den 70er Jahren etablierten sich dann bereits die besser funktionierenden Infrarotfernbedienungen. Diese sendeten bereits mit Infrarotlicht im fürs menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenbereich oberhalb von 900nm. Diese Technik hat sich zusammen mit der Funktechnik in den unterschiedlichsten Varianten bis heute bewährt. 

Doch wie funktioniert jetzt eine Fernbedienung?
Damit unterschiedliche Befehle übertragen werden können, muss das Infrarotlicht ( Informationsträger ) entsprechend codiert an den Empfänger gesendet werden. Wurde in den Anfängen der IR-Fernbedienungstechnik noch mit der Frequenzcodierung gearbeitet, so wird seit Jahren meist mit der störunempfindlicheren Pulscode Modulation basierend auf  Trägerfrequenzen von 30 bis 60KHz gearbeitet. Unglücklicherweise gibt es hier aber keinen einheitlichen Standard. Ein häufig verwendetes Protokoll wurde von der Firma Philips mit dem RC5 Code entwickelt. Aber auch der SIRCS/CNTRL-S Code, Denon und Motorola Codes wurden zur Steuerung der unterschiedlichsten Geräte verwendet.

Um Ihnen diese Code Thematik näher zu bringen möchte ich Ihnen anhand eines sehr einfach Protokolls die PCM Codierung einer IR-Fernbedienung aufzeigen. Die Fernbedienung arbeitet mit einem 30KHz Träger der die jeweiligen Befehle im Biphasencode als 7-Bit Befehl aufmoduliert. Jeder Infrarot Befehl besteht aus 6 Informations-Bits. Um den Empfänger auf den jeweiligen Befehl vorzubereiten wird ein Start-Bit vor jedem Infrarot-Bit gesetzt. Mit dem 6 Bit Befehlsatz können also theoretisch 64 unterschiedliche Funktionen am Empfänger umgeschalten werden. Jedes Bit hat eine Übertragungsdauer von 1ms und der kpl. Befehlsatz dauert dann demzufolge 7ms. Durch die Biphasencodierung wird das jeweilige Bit 0,5ms mit einer 0,5ms dauernden Pause gesendet. Die Richtung der Flanken enthält also die eigentliche Information. Nehmen wir mal an, Sie möchten an Ihrer Fernbedienung die Lautstärke erhöhen. Welcher Befehlscode muss nun gesendet werden? Das folgende Zeitdiagramm dieser Biphasencodierung zeigt dies sehr schön. 

Beim RC5 Code von Philips wurde zusätzlich zum Befehlscode noch eine 5 Bit Geräteadresse eingeführt. Dadurch ist es möglich unterschiedliche Gerätetypen zB. Video, Sat usw anzusteuern. Inklusive dem Toggelbit wird bei dem RC5 Code bereits ein 14Bit Datenwort gesendet.

Dieser Befehlscode wird dann meist über eine kleine Verstärkerstufe an die IR-Sendediode angelegt. Diese schickt die Informationen dann via Infrarotlicht auf die Reise. 
Doch wie wird das Infrarotsignal jetzt empfangen? Welche Aufgaben muss der Empfänger erfüllen?

Die Aufgabe des Empfängers liegt jetzt darin das gesendete Befehlswort störungsfrei zu empfangen und zu decodieren und an den Geräteprocessor zur Steuerung der jeweiligen Funktion weiterzuleiten. Da sehr viele Störquellen wie zB. Leuchtstoffröhren, Halogenlampen aber auch Sonnenlicht Infrarotanteile beinhalten, so muss das IR-Signal erst gefiltert werden bevor es auf die IR-Empfangsdiode trifft. Ein Bandpass sorgt dann dafür dass nur die Information des Trägersignals den Decoder erreicht. Da die Eingangs Signalspannung je nach Abstand sehr unterschiedlich sein kann ist der Einsatz einer Regelung notwendig. Diese Regelung muss sehr schnell arbeiten damit das erste Bit richtig übertragen wird. Der Decoder decodiert dann das gesendete Signal und leitet es an den Geräteprocessor weiter.  

Aufgrund der starken Verbreitung von Universalfernbedienungen erreichen uns immer wieder Anfragen die den entsprechenden Code für Ihre Fernbedienung suchen. Hier muss klar gesagt werden, daß diese Codes nichts mit der Übertragungtechnik an sich gemeinsam haben. Der 3-4 stellige Code einer Universalfernbedienung ist nur als einfache Eingabemöglichkeit für den Kunden gedacht, um die sehr verschiedenen Protokolle aus dem großen Speicher der jeweiligen Fernbedienung auszulesen und anzuwenden. Die Codenummer Ihrer Universalfernbedienung ist demzufolge abhängig vom jeweiligen Hersteller der Universalfernbedienung. Um die passende Codenummer zu finden muss mit der jeweils mitgelieferten Codeliste gearbeitet werden. Sind für den technisch versierten Freak Universalfernbedienung mit Makro und Lernfunktion eine tolle Sache, so sind die Mehrzahl der Zapper doch mit der Originalfernbedienung oder mit der festeingestellten Ersatzfernbedienung besser bedient.

Doch was tun, wenn die Fernbedienung nicht mehr funktioniert?
Hier kann man sehr einfach mit Hilfe eines Fotohandys, Camcorders oder eines Digitalfotos sehr schnell feststellen ob die Fernbedienung noch Infrarotsignale abgibt. Für eine einfache Funktionskontrolle reicht dieser Test vollkommen aus.