IR-Empfänger und Sender
Wärmestrahlung oder IR-Strahlung ist im optischen Spektralbereich die langwellige Grenze des sichtbaren Lichtes; ihr Wellenlängenbereich reicht von ca. 780 nm bis ca. 1 mm. Der Infrarot-Bereich wird in drei Bereiche aufgeteilt:
Unsere wichtigste natürliche IR-Quelle ist die Sonne; künstliche Quellen sind die sogenannten Rotlicht-Lampen, die in der Tieraufzucht und auch zu Hause eingesetzt werden.
In der Technik wird die IR-Strahlung für die kontaktlose Übertragung von Wärme (z.B. IR-Öfen, Wand- und Deckenheizungen, IR-Kameras, Nachtsichtgeräte) und die drahtlose Kommunikation eingesetzt.
In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit der drahtlosen Kommunikation etwas näher. Ein in fast jedem Haushalt befindliches Gerät ist die sog. Fernbedienung, die Fernseher, Audioanlagen u. a. m. steuert (Abb. 1).
Wie arbeitet eine Fernbedienung?
Eine Fernbedienung ist ein IR-Sender mit z.B. 36 kHz-Generator, der bei Druck auf eine seiner Tasten einen bestimmten Code generiert und in Form einer elektrischen Impulsfolge an den Empfänger (Fernseher, Radio, DVD Player) übertragt. Dies geschieht über eine IR-Sendediode, die im Kopf der Fernbedienung untergebracht ist. Aufgenommen wird das gesendete Signal von einem IR Modul im Empfänger (Fernseher, Radio o.a.), das die Lichtsignale in einen Spannungsimpuls umwandelt und einer Decodiereinheit zuführt.
Wie dieser, von einer Fernbedienung gesendete Code aussieht, beschäftigt uns in Übung 1. In Übung 2 werden dann LEDs mit Hilfe einer Fernbedienung gesteuert.
Didaktisch methodische Einordnung
Die Schülerinnen und Schüler lernen in dieser Übung ...
Übung 1: Code einer Fernbedienung auslesen (MO)
Übung 1 - Code einer Fernbedienung auslesen (MO) | |
Aufgaben |
Gehe dazu wie folgt vor:
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Material |
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Schaltungsaufbau mit Grove Modulen
Schaltungsaufbau mit Steckbrett
Das Programm IR_Fernbedienung_Code für Steckbrett-Aufbau
Die Ausgabe im Terminalfenster
Was zeigt das Oszilloskop an?
Schließt man das Oszilloskop an den SIG-Eingang (gelbes Kabel, s. Abb. 4) des IR-Empfängers, dann ergibt sich für die verschiedenen Tastendrücke ein unterschiedliches Bitmuster. Für die Taste „1“ auf der Fernbedienung eines Sanyo Gerätes ergibt sich die folgende Bitfolge.