Der Infrarot-/Funk-Universalschalter AS325 ist ein Empfänger mit potentialfreiem Schaltausgang. Er eignet sich unter anderem, um Verbraucher wie 12V Halogenlampen, kleine Motoren oder Pumpen, Klingeln oder Türöffner mittels Infrarot- oder Funkfernbedienung anzusteuern. Betrieben an einer Niederspannungsquelle zwischen 9 und 15 Volt Gleich- oder Wechselspannung lassen sich mittels des Ausgangsrelais (1x Wechsler) Lasten mit bis zu 10 Ampere Stromaufnahme schalten. Die Schaltung erschien im Praxisheft 25 des Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule e.V. (AATiS).

Es sind jeweils 8 Tasten pro Empfangsweg anlernbar. Geeignete Infrarotfernbedienungen (NEC-Protokoll) finden sich im Lieferumfang von LED-Strips, DVB-T Sticks oder anderer Unterhaltungselektronik. Kompatible 433MHz-Funkfernbedienungen (PT2262 Chipsatz) können preiswert als Zubehör zu Funksteckdosen aus dem Baumarkt erworben werden. Verschiedenste Schalt-, Timer- und Blinkfunktionen lassen sich ganz einfach mittels DIP-Schaltern programmieren.

Elektronischer Aufbau

Mit dem Brückengleichrichter BR1 und dem Siebkondensator C1 wird am Eingang des Spannungsreglers IC4 für eine saubere Gleichspannung gesorgt. Diese wird auf 5V stabilisiert und dient zur Versorgung der Schaltung. Den Mittelpunkt des Universalschalters AS325 bildet ein ATTiny4313 Mikrocontroller. Dieser läuft mit internem Takt, wertet die Signale von Infrarotempfänger IC5, Funkempfänger IC3 und Tastereingang EXT sowie Taster S1 und DIP-Schalter S2 aus und steuert über den Widerstand R1 und den Transistor T1 das Relais an. Die Leuchtdiode D6 zeigt den Betriebsstatus an. R6 und C8 bilden einen Tiefpass und filtern die Betriebsspannung des Infrarotempfängers. Der Open Collector Ausgang des Infrarotempfängers wird über den Pullup-Widerstand R4 nach 5 Volt gezogen. Der Ausgang des 433,92MHz Funkempfängers ist direkt mit dem Mikrocontroller verbunden. Als Antenne dient ein 17,3cm (λ/4) langer Draht am Anschlusspunkt ANT. Am Eingang EXT kann ein spannungsfreier Taster angeschlossen werden. R2 dient hier als Pullup-Widerstand, R3 und die Zener-Diode D2 schützen vor Überspannung.

Hinweise zur Bestückung

Bei Erstellung des Platinenlayouts wurden bewusst nur bedrahtete Bauteile vorgesehen, um auch Einsteigern einen erfolgreichen Aufbau zu ermöglichen. Begonnen werden sollte zuerst mit den kleinen Bauteilen, also Widerständen und Dioden. Für besonders sauberes Arbeiten ist eine Biegelehre von Vorteil. Anschließend werden Brückengleichrichter, IC-Sockel, Folien- und Elektrolytkondensatoren sowie Buchsen, Schalter, Relais und Antenne bestückt. Mikrocontroller, Funkempfänger und Infrarotempfänger bleiben zunächst unbestückt. Nun kann für einen ersten Test die Betriebsspannung angelegt werden. Hierzu eignet sich ein strombegrenztes Labornetzteil oder ein kleines Steckernetzteil mit 9 bis 12 Volt. Die Ruhestromaufnahme sollte gering sein. Falls nicht, ist eventuell der Brückengleichrichter verdreht oder einer der Elektrolytkondensatoren verpolt. Zwischen Pin 20 und 10 des IC-Sockels sollte eine Gleichspannung von 5 Volt messbar sein. Wer möchte, kann diese probehalber noch mit einem Draht von Pin 20 zu Pin 2 (Relais schaltet durch) oder Pin 19 (LED leuchtet auf) verbinden. Nun dürfen auch endlich Infrarotempfänger und Funkempfänger bestückt werden. Zum Schluss wird der Mikrocontroller in den Sockel gesteckt. Für korrekte Polung müssen die Kerbe von IC und Sockel mit der Markierung auf dem Bestückungsdruck übereinstimmen. Der Aufbau ist nun betriebsbereit.

Auswahl des Eingangs

Die Tabelle erläutert die verschiedenen Stellungen der DIP-Schalter. Die ersten beiden Schalter aktivieren die verschiedenen Empfänger. Der Eingang EXT ist immer aktiv. Im Modus 0 (Schalterstellung 00) sind Infrarot- und Funkempfänger deaktiviert. Im Modus 1 (Schalterstellung 01) ist nur der Funkempfänger, in Modus 2 (Schalterstellung 10) ist nur der Infrarotempfänger aktiv. Fernbedienungscodes können jeweils mit dem LEARN Taster angelernt werden. Ist Modus 3 (Schalterstellung 11) aktiviert, so sind beide Empfänger aktiv. Die Lernfunktion ist jedoch gesperrt. Nur bereits angelernte Tasten können genutzt werden.

Auswahl von Betriebsmodus und Zeitintervall

Die Schalterstellungen 3 und 4 des DIP-Schalters wählen den Modus. Sind beide Schalter abgeschaltet (Schalterstellung 00), so schaltet jeder Tastendruck das Relais um „Toggle“. In Schalterstellung 01 schaltet jeweils eine Taste das Relais ein und eine zweite das Relais wieder aus. Hierbei ist zu beachten, dass jeweils immer zwei Tasten nacheinander angelernt werden müssen. Technisch gesehen wird im Programm bei den jeweils 8 Speichern zwischen „gerade“ und „ungerade“ unterschieden. 1, 3, 5 und 7 lösen also ein Einschalten; 2, 4, 6 und 8 ein Ausschalten aus. Im dritten Betriebsmodus (Schalterstellung 10) lassen sich mit den letzten vier DIP-Schaltern (5-7) verschiedene Timerfunktionen programmieren. Eine Ausnahme in den „Timerfunktionen I“ bildet die Stellung 0000. Hier bleibt der Ausgang nur so lange aktiv wie ein gültiges Signal empfangen wird. Ansonsten setzt ein gültiger Code die eingestellte Zeit, nach Ablauf wird das Relais wieder abgeschaltet. Ein erneutes Signal lässt das Intervall von neuem beginnen. Manuelles Abschalten ist nicht möglich. Wird mittels der DIP-Schalter 3 und 4 der Modus „Timerfunktionen II“ (Schalterstellung 11) gewählt, so sind mittels der DIP-Schalter 5-7 diverse Blinkfunktionen in drei Geschwindigkeitsstufen mit vier verschiedenen Zeitintervallen wählbar. Außerdem ist eine Meldeleuchten-Funktion wählbar, bei der der Ausgang zunächst 10 Sekunden blinkend und dann für eine restliche Zeit eingeschaltet bleibt. Wie auch in den „Timerfunktionen 1“ beginnt das Intervall durch erneuten Tastendruck von vorn.

Testen des Betriebsmodus

Sofern keine Lernfunktion aktiviert ist (DIP-Schalter 1 und 2 haben die Stellung 00 oder 11), kann in allen Betriebsmodi mit einem kurzen Druck des LEARN Tasters der Ausgang getestet werden. In den ersten zwei Betriebsmodi (DIP-Schalter 3 und 4 auf 00 oder 01) schaltet ein Tastendruck das Relais um, im Timermodus I und II (DIP-Schalter 3 und 4 auf 10 oder 11) wird das Intervall (gegebenenfalls erneut) gestartet.

Anlernen von Fernbedienungen

Sofern die Lernfunktion für Funk- oder Infrarotempfänger aktiv ist (DIP-Schalter 1 und 2 auf Stellung 01 oder 10), wechselt der Mikrocontroller nach kurzer Betätigung des Tasters LEARN in den Lernmodus. Die LED blinkt langsam. Anschließend wird die Taste auf der Fernbedienung betätigt. Der korrekte Empfang wird durch eine Sekunde schnelles Blinken quittiert. Der Fernbedienungscode ist nun im EEPROM abgelegt und bleibt auch bei Wegfall der Betriebsspannung erhalten. Um einen weiteren Code anzulernen, muss erneut durch einen kurzen Tastendruck in den Lernmodus gewechselt werden. Sollte beim Anlernen innerhalb von einer Minute kein gültiger Code empfangen werden, wird die Lernfunktion abgebrochen. Dies kann auch manuell durch erneutes, kurzes Drücken des LEARN Tasters ausgelöst werden. Werden mehr Tasten angelernt als Speicherplatz vorhanden ist, so werden die ältesten Codes überschrieben. Um alle Codes zu löschen, wird die LEARN Taste für zwei Sekunden gehalten und losgelassen. Die LED blinkt nun schnell. Ein Abbruch ist durch einen kurzen Tastendruck möglich. Ansonsten erlischt die LED nach einem Augenblick. Es werden immer alle Speicher gelöscht, sowohl Infrarot als auch Funk.

Der Eingang EXT

Am EXT Eingang kann ein Taster, Reedkontakt oder ähnliches angeschlossen werden. Wichtig ist dabei, dass dieser potentialfrei, also wirklich nur mit der Steuerung und mit keiner anderen Spannungsquelle verbunden ist. Unabhängig davon, ob der Programmiermodus aktiv oder inaktiv ist, löst eine Betätigung des Tasters am EXT Anschluss ein Umschalten des Relais oder aber im Betriebsmodus Timer einen Start des Intervalls aus.

Anmerkungen und Ergänzungen

Das ursprünglich verwendete Empfängermodul QAM-RX3 wurde vom Hersteller abgekündigt. Ein Ersatz mit gleicher Pinbelegung und Anzahl war leider nicht zu finden. Jedoch kann ein Funkmodul vom Typ RXB12 genutzt werden, wenn es wie im Bild positioniert eingelötet wird. Die Antenne wird dabei direkt mit dem Funkmodul verbunden.

Ebenfalls nicht mehr gängig sind passende Funkfernbedienungen. Es fanden sich jedoch anlernbare 433MHz Fernbedienungen, die sich entsprechend codieren lassen. Dazu kann beispielsweise eine alte Fernbedienung, ein Arduino oder ein Flipper Zero genutzt werden, um das Signal erstmalig zu generieren. Die neue Fernbedienung behält den gelernten Code auch nach Batteriewechsel bei.

Besonders gut kombinieren lässt sich der IR-/Funk-Universalschalter mit der Klingelerweiterung, um eine Teilstrecke zwischen zwei kabelgebundenen Türklingeln oder aber eine optische Signalisierung mittels Blinkfunktion zu realisieren. Auch das USB Funk Interface sendet den passenden Code aus. Das Klingelsignal eines analogen Telefons lässt sich mit der TAE Connect Platine am EXT Eingang auswerten.

Downloads

• Schalterstellungen (PDF)
• Schaltplan (PDF)
• Sourcecode bei Github