| Dipl.-Ing. R. CORSING
Ferngesteuert -
Bei den Kleincomputern der Typen KC 85 liegt durch den getrennten Aufbau von Grundgerät und Tastatur der Gedanke nahe, eine professionelle Tastatur zu verwenden. Außerdem kann der Komfort durch die räumliche Trennung noch dadurch erhöht werden, daß die serielle Datenübertragung von der Tastatur zum KC über Diodenkabel durch eine Infrarotstrecke (IR) zur Fernbedienung ersetzt wird. Damit steht dem abendlichen Familien-Computerspiel, auch einige Meter vom heimischen Fernsehgerät entfernt, nichts mehr im Wege. IR-Tastatur Bild 1 zeigt die komplette Beschaltung des Tastenfeldes, des Kodierers und IR Senders. Bild 1: Stromlaufplan der Tastatur und des IR-Senders Zur Erzeugung des notwendigen Signalkodes kommt analog zur Originaltastatur des KC 85 der leistungsstarke integrierte Schaltkreis U 807D zur Anwendung. Die Signalaufbereitung dieser Sender-IS erfolgt mittels Pulsabstandsmodulation mit einer Burstperiode t(m) = 28 Mikrosekunden (35,71 kHz) und ist für IR-Übertragung konzipiert. Eine automatische Doppelwortausgabe dient zur Fehlererkennung der Datenübertragung. Seine Stromaufnahme bleibt aufgrund der CMOS-Technologie bei einer Betriebsspannung zwischen 7 und 10 V unter 10 Mikroampere. Dabei wird intern der Oszillator erst nach Betätigung einer Taste zugeschaltet. Da auch für den folgenden IR-Sender der Betriebsstrom nur in den kurzen Momenten der Tastaturbetätigung fließt (ansonsten ein geringer Reststrom), kann man auf einen Geräteschalter verzichten. Der IR-Sender ist gegenüber üblichen Schaltungen der Fernbedienung von Fernsehgeräten nur mit einer VQ 110 ausgerüstet und garantiert eine Reichweite von 5m bei einer Strahlstärke von 200Mikrowatt/sr und einem Abstrahlwinkel von 20Grad. Zur Erzeugung einer höheren Leistung und Variation des Abstrahlwinkels sind zwei VQ 123 in Reihe zu schalten. Die Strahlstärke einer VQ 123 ist größer als 5000Mikrowatt/sr. Der Abstrahlwinkel beträgt 50Grad [1]. Die angeführten Infrarotemitterdioden haben ihre maximale Emission bei 940 nm. Bei gleichzeitiger Verringerung des Widerstandswertes von R4 auf 0,82Ohm stellt sich dann ein mittlerer Strom von 20 mA ein. Die Betriebsanzeige einer Signalaussendung erfolgt durch die LED VD 1. Der insgesamt geringe Stromverbrauch kommt der Verwendung von acht Ni-Cd-Akkumulatoren im R-6-Format und einer handlichen und leichten Tastatur entgegen. Der Taktgenerator (zwei CMOS-Gatter eines V 4011 oder V 4012) schwingt mit 4 MHz. Die Signalaufbereitung mit dem U 807 D ist in [2] genauer beschrieben. Zwischen seinen acht Sensoreingängen (SEN 0 bis SEN 7) und den acht Treiberausgängen (DRV 0 bis DRV 7) liegt die Tastaturmatrix. Sie besteht aus 8 X 8 Tasten, von denen original eine (im Kreuzungspunkt der Leitungen SEN 3 und DRV 5) nicht belegt ist. Mit der Programmierung der Steuereingänge MOA, MOB und MOC können Funktionen des U 807 D (Tabelle 1) ausgewählt werden. Tabelle 1: Belegung der Steuereingänge des U 807 D In der beschriebenen Schaltung ist der
Grundzustand mit MOA - 0; MOB - 1 und MOC - 1 festgelegt. Bei Betätigung
der SHIFT-Taste wird bei der Funktion "lnfrarotübertragung mit MOC
- 0" das Startbit des ausgesendeten 7-bit-Wortes auf Null gesetzt und damit
die Zweitbelegung der Tastatur des KC erreicht. Je nach Schreibmaschinentastatur
ist deren Matrix dem Rechner anzupassen oder letzterer der Tastatur. Hinweise
für eine Softwarelösung findet man in [4]. Solch eine Lösung
ist zweifelsohne die eleganteste, da keine Änderungen an der Tastatur
vorgenommen werden müssen. Steht jedoch dem Nutzer des KC kein Diskettenlaufwerk
zur Verfügung, hat diese Lösung den Nachteil der wiederholten
umständlichen Einladeroutine des zusätzlichen Programms. Dieser
Umstand wird durch eine Hardwarelösung auf Seiten der Tastatur vermieden.
Dem höheren Aufwand einer programmierbaren Tastatur steht das einfache
Umverdrahten der Matrix gegenüber. Letzteres erfordert einen mechanischen
Eingriff in die Tastatur und muß mit der notwendigen Sorgfalt ausgeführt
werden. Dazu sind Leiterbahnen auf der Kontaktseite der Tastatur zu durchtrennen
bzw. neue Verbindungen mit dünnen Leitungen zu schalten.
Empfängerteil der IR-Tastatur Bild 3 zeigt den Stromlaufplan des IR-Empfängers. Bild 3: Stromlaufplan des IR-Empfängers Von links bis zur gestrichelten Linie entspricht er dem Empfangsteil, das z. B. in den Fernsehgeräten der Typen "Colorlux 4010" oder "Colormat" eingesetzt ist. Der Nutzer, der über ein solches Gerät als Monitor für seinen KC verfügt, kann den internen IR-Empfänger nutzen. Das Ausgangssignal muß nur negiert und gleichspannungsmäßig entkoppelt auf den Keyboard-Eingang des KC umgeschaltet werden. Ein vor das lichtempfindliche Bauelement geschaltetes IR-Filter kann im einfachsten Fall aus einem Stück unbelichteten (aber entwickelten) Farb-Umkehrfilmmaterial bestehen (z. B. ORWOCHROM UT 18, UT 20, UT 23) [1]. Die Selektion auf der Mittenfrequenz von 25,7 kHz wird durch ein RC-Filter erreicht. Weitere Hinweise für den Nachbau des Empfängers können aus [2] entnommen werden. Der Stromlaufplan rechts der gestrichelten Linie des Bildes 3 dient zur Anpassung des Empfängers an den KEYBOARD-Eingang des KC. Durch ein NAND-Gatter wird das empfangene Signal negiert und analog der Originaltastatur des KC die Betriebsspannung vom Keyboard-Anschluß für den Empfänger sichergestellt. Die Masseleitung wird dabei über den Schirm des Diodenkabels zum Schaftteil des Klinkensteckers geführt. Letzterer ist komplett mit einer Anschlußleitung im Handel erhältlich. Eine Erprobung des Empfangsteiles ohne fertiggestellte IR-Tastatur kann recht einfach unter Zuhilfenahme des IR-Fernbedienteiles der oben erwähnten Fernsehgeräte erfolgen. Tabelle 2 zeigt die Zuordnung der Kanalnummern des Fernbediengerätes des Colormat 4510 zurn Tastaturkode des KC. Tabelle 2: Zuordnung von Kanalnummer und Kodenummer zwischen Fernbedienung Colormat und U 807 D Zum Abschluß sei erwähnt, daß
sich die beschriebene Infrarotstrecke durch Erweiterung des Empfangsteiles
mit dem integrierten Empfangsdekoder U 806 D für 2 x 64 Befehle sehr
effizient zur Fernbedienung beliebiger Steuerungen, z. B. im Heimbereich,
einsetzen läßt.
Literatur
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