EP0401673A1 - Receiver for coded electromagnetic pulses - Google Patents

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EP0401673A1
EP0401673A1 EP90110319A EP90110319A EP0401673A1 EP 0401673 A1 EP0401673 A1 EP 0401673A1 EP 90110319 A EP90110319 A EP 90110319A EP 90110319 A EP90110319 A EP 90110319A EP 0401673 A1 EP0401673 A1 EP 0401673A1
Authority
EP
European Patent Office
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receiver
circuit
receiver according
transmitter
microcontroller
Prior art date
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Application number
EP90110319A
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German (de)
French (fr)
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EP0401673B1 (en
Inventor
Karl-Heinz Dipl. Ing. Gimbel
Original Assignee
ALLTRONIK GmbH
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Publication date
Priority claimed from DE19893918131 external-priority patent/DE3918131A1/en
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Publication of EP0401673A1 publication Critical patent/EP0401673A1/en
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Publication of EP0401673B1 publication Critical patent/EP0401673B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02—Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link

Definitions

  • the output functions of the receiver can only be triggered if the transmitter is at a relatively short (a few meters) distance from the receiver. This is especially true if there are any electromagnetic wave shielding parts between the transmitter and receiver. In this respect, there is a need to increase the range of the transceiver system.
  • the transmission power cannot be increased arbitrarily, this being mainly due to the fact that the ferrite antennas that are often used cannot radiate sufficient power, and unwieldy rod antennas are reluctant to be used in such systems.
  • This object is achieved in that a low-pass filter is provided behind the demodulator for the useful signal from the HF receiver circuit.
  • the low-pass filter has at least two RC elements. This double filtering has a noticeable effect in terms of error reduction and the associated increase in range.
  • the sensitivity of the receiver and the range dependent on it can be further increased if, according to a particular embodiment, the low-pass filter has an active amplification. This results in a particularly steep-sided low-pass characteristic. It is particularly advantageous if existing components of the receiver are used for the reinforcement, e.g. the input amplifier of the level conversion circuit.
  • the preamplifier has a transistor, the signal being coupled out at the collector of the transistor.
  • the receiver has a so-called microcontroller, which has at least eight switching outputs.
  • the receiver has a connection for a PC.
  • a microcontroller can pass on the received signals to the PC for further testing and processing.
  • the number of stored channels with access authorization as well as the number of functions to be controlled can be expanded practically indefinitely.
  • the EEPROM expediently only contains an identifier which allows the microcontroller to establish the connection to the PC.
  • FIG. 1 The block diagram of FIG. 1 largely corresponds to the figure of DE application P 37 41 324.4, but the HF receiver has an additional part, namely the preamplifier, under the reference number 375 and the block labeled "Gain control and demodulator" below 385 contains an additional low pass filter.
  • the LF decoder can have an EEPROM 265 instead of a DIL switch and part of the programming circuit.
  • a low-pass filter 385 has been inserted, which essentially consists of two RC elements R2, C3; R3, C4 exists.
  • the operational amplifier I2 of the level converter is used directly for active amplification during filtering, so that the desired filter curve of the selected filter type is reliably achieved.
  • FIG. 3 shows the remaining part of the circuit diagram of the receiver, the main difference compared to the corresponding FIG. 5 being the P 37 41 324.4 that the DIL switch 260 has been omitted and at least one EEPROM is now located on the circuit board.

Abstract

The present invention relates to a receiver for coded electromagnetic pulses, consisting of: a) a current/voltage supply (150), b) an RF receiver section (350) consisting of 1) an RF input circuit (antenna circuit, 360), 2) an RF/IF amplifier and mixer section, 3) an RF oscillator (340), 4) a demodulator (380), 5) a signal amplitude control circuit and level converter (390> c) a decoder unit (250) with code selection switching (260), d) an interface (input/output circuit, 850), wherein e) the receiver section (350) has an oscillator (340) which oscillates in a wide frequency band and wherein f) the resonant circuit (370) of the antenna (360) has a tuning capacitor and the decoupling of the received signal takes place via a capacitive divider and this divider is connected to earth, in RF terms, via a capacitor, in accordance with Patent Application No. 37 41 324.4. In order to extend the range of the transmitter-receiver system, with a construction which is furthermore simple, it is proposed according to the invention that a low-pass filter (385) for the useful signal from the RF receiver circuit be provided behind the demodulator (380). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Empfänger für den Emp­fang codierter elektromagnetischer Impulse, welcher im wesent­lichen aus einer Strom-/Spannungsversorgung, einer Antenne, einem integrierten Empfänger mit HF- und ZF-Verstärkerstufen und einem Mischer zur Zwischenfrequenzerzeugung, einem Demodu­lator, einer Signalamplitudenreglung, einer Decodiereinheit mit Code-Wahlschaltung und einer Ein-/Ausgangsschaltung (Interface) besteht.The present invention relates to a receiver for receiving coded electromagnetic pulses, which essentially consists of a current / voltage supply, an antenna, an integrated receiver with HF and IF amplifier stages and a mixer for intermediate frequency generation, a demodulator, a signal amplitude control, a decoding unit with code selection circuit and an input / output circuit (interface).

Gemäß der deutschen Patentanmeldung P 37 41 324.4, zu welcher die zu der vorliegenden Anmeldung prioritatsbegründende Anmeldung in einem Zusatzverhältnis steht, hat dabei der Empfangsteil einen in einem weiten Frequenzbereich anschwingenden Oszillator und der Schwingkreis der Antenne weist einen Abgleichkondensator auf, wobei die Auskopplung des Empfangssignales über einen kapazitiven Teiler erfolgt, der über einen Kondensator HF-mäßig an Masse gelegt ist.According to German patent application P 37 41 324.4, to which the priority-based application for the present application has an additional relationship, the receiving part has an oscillator that oscillates in a wide frequency range, and the resonant circuit of the antenna has a matching capacitor, with the decoupling of the received signal via a capacitive divider takes place, which is connected to ground via a capacitor in terms of HF.

Der vorgenannten Patentanmeldung lag die Aufgabe zugrunde, einen Empfänger mit den oben genannten Merkmalen (sowie auch einen entsprechenden Sender) zu schaffen, welcher preiswerter und in kleineren Abmessungen herstellbar sein sollte, wobei die Funktionssicherheit erhalten, nach Möglichkeit noch ge­steigert werden sollte.The object of the aforementioned patent application was to create a receiver with the above-mentioned features (as well as a corresponding transmitter), which should be cheaper and smaller in size, while maintaining functional reliability, should be increased if possible.

Auch die vorliegende Zusatzanmeldung verfolgt das Ziel einer möglichst preiswerten Herstellung eines Empfängers mit kleinen Abmessungen, wobei jedoch ein Schwergewicht auf die Steigerung der Funktionssicherheit, insbesondere der Eingangsempfindlich­keit des Empfängers gelegt wird und bei dem Decodierteil auf einfachste Bedienbarkeit Wert gelegt wird.
Der Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung stimmt in fast allen Merkmalen mit dem in der genannten Hauptanmeldung be­schriebenen Empfänger überein, soweit hier nicht ausdrücklich auf andere bzw. zusätzliche Merkmale abgestellt wird. Insoweit wird der Inhalt der Hauptanmeldung als in die vorliegende An­ meldung aufgenommen angesehen.This additional application also pursues the goal of producing a receiver with small dimensions as inexpensively as possible, with a focus, however, on increasing the functional reliability, in particular the input sensitivity of the receiver, and on the ease of use of the decoding part.
The receiver according to the present invention agrees in almost all features with the receiver described in the main application mentioned, unless other or additional features are expressly referred to here. In this respect, the content of the main application is considered in the present application message recorded.

Wie bereits in der Hauptanmeldung beschrieben, dienen derarti­ge Empfänger beispielsweise für die Steuerung von Garagentoren, wobei der Empfänger einen entsprechenden, codierten Impuls eines Senders empfängt, identifiziert und daraufhin die ge­winschte Funktion (Ausgangsfunktion) ausführt, z.B. Öffnen oder Schließen eines Garagentores bzw. Ansteuern entsprechen­der Motore und Einrichtungen.As already described in the main application, such receivers are used, for example, to control garage doors, the receiver receiving a corresponding, coded pulse from a transmitter, identifying it and then executing the desired function (output function), e.g. Opening or closing a garage door or controlling appropriate motors and facilities.

Es hat sich herausgestellt, daß bei ungünstigen Sende- oder Empfangsbedingungen die Ausgangsfunktionen des Empfängers nur dann ausgelöst werden können, wenn der Sender einen relativ kurzen (einige Meter) Abstand vom Empfänger hat. Dies gilt ins­besondere dann, wenn sich irgendwelche elektromagnetische Wel­len abschirmende Teile zwischen Sender und Empfänger befinden. Insofern besteht ein Bedürfnis danach, die Reichweite des Sen­der-Empfängersystems zu vergrößern. Dabei kann jedoch die Sen­deleistung nicht beliebig vergrößert werden, wobei dies haupt­sächlich daran liegt, daß die gern verwendeten Ferritantennen nicht genügend Leistung abstrahlen können, und unhandliche Stab­antennen in derartigen Systemen ungern verwendet werden.It has been found that in the case of unfavorable transmission or reception conditions, the output functions of the receiver can only be triggered if the transmitter is at a relatively short (a few meters) distance from the receiver. This is especially true if there are any electromagnetic wave shielding parts between the transmitter and receiver. In this respect, there is a need to increase the range of the transceiver system. However, the transmission power cannot be increased arbitrarily, this being mainly due to the fact that the ferrite antennas that are often used cannot radiate sufficient power, and unwieldy rod antennas are reluctant to be used in such systems.

Infolgedessen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu­grunde, einen Empfänger mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher bei möglichst einfachem Aufbau, der eine preiswerte Herstellung in kleinen Abmessungen ermöglicht, den­noch eine höhere Eingangsempfindlichkeit hat, so daß die Reich­weite des Sender-Empfängersystems auch bei ungünstigen Bedin­gungen ausreichend groß ist, z.B. in der Größenordnung von 10 bis 50 m oder mehr.As a result, the present invention has for its object to provide a receiver with the features mentioned, which with the simplest possible structure, which allows inexpensive manufacture in small dimensions, still has a higher input sensitivity, so that the range of the transceiver system also unfavorable conditions is sufficiently large, e.g. on the order of 10 to 50 m or more.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß hinter dem Demodulator für das Nutzsignal aus dem HF-Empfängerschaltkreis ein Tief­paßfilter vorgesehen ist.This object is achieved in that a low-pass filter is provided behind the demodulator for the useful signal from the HF receiver circuit.

Das aus dem HF-Empfängerschaltkreis austretende Nutzsignal ist relativ stark verrauscht. Nach der Demodulation muß dieses ver­rauschte Signal dann auf bestimmte, feste Spannungswerte umge­setzt werden, wobei aufgrund des schlechten Signal/Rauschver­hältnisses leicht Fehler auftreten können, wobei der Pegelum­setzer tatsächlich nicht gesendete Impulse des Rauschsignals umsetzt oder aber gesendete Impulse im Rauschen untergehen, die entsprechend falsch umgesetzt werden, so daß das von der Empfängerlogik zu verarbeitende Signal nicht mit dem einge­stellten Code übereinstimmt, die entsprechende Empfängerfunk­tion also auch nicht ausgelöst wird.The useful signal emerging from the RF receiver circuit is relatively noisy. After demodulation, this noisy signal must then be converted to specific, fixed voltage values, whereby errors can easily occur due to the poor signal / noise ratio, the level converter actually converting unsent pulses of the noise signal, or else transmitted pulses get lost in the noise, which are accordingly incorrectly converted are so that the signal to be processed by the receiver logic does not match the set code, so the corresponding receiver function is not triggered.

Dieses schlechte Signal/Rauschverhältnis wird durch Einfügen eines Tiefpaßfilters unmittelbar hinter dem Demodulator deut­lich verbessert, so daß das Nutzsignal deutlicher vom Rauschen zu unterscheiden ist, und die Fehlerquote bei der Umsetzung des Nutzsignals in logische Signale drastisch verringert wird. Das Tiefpaßfilter entfernt dabei praktisch alle höher frequenten Rauschanteile, deren Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz des Filters liegen, wobei diese wiederum höher ist als die Fre­quenz des Nutzsignals.This poor signal-to-noise ratio is significantly improved by inserting a low-pass filter immediately behind the demodulator, so that the useful signal can be more clearly distinguished from noise, and the error rate in converting the useful signal into logical signals is drastically reduced. The low-pass filter removes practically all higher-frequency noise components whose frequency is above the cut-off frequency of the filter, which in turn is higher than the frequency of the useful signal.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Tiefpaßfilter mindestens zwei RC-Glieder aufweist. Diese doppelte Filterung bringt einen spürbaren Effekt hinsichtlich der Fehlerreduzie­rung und der damit verbundenen Reichweitenvergrößerung. Die Empfindlichkeit des Empfängers und die davon abhängige Reich­weite kann weiter gesteigert werden, wenn gemäß einer besonde­ren Ausführungsform das Tiefpaßfilter eine aktive Verstärkung aufweist. Hierdurch ergibt sich eine besonders steilflankige Tiefpaßcharakteristik. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn für die Verstärkung ohnehin vorhandene Bauteile des Empfängers benutzt werden, z.B. der Eingangsverstärker der Pegelumsatz­schaltung.It is provided according to the invention that the low-pass filter has at least two RC elements. This double filtering has a noticeable effect in terms of error reduction and the associated increase in range. The sensitivity of the receiver and the range dependent on it can be further increased if, according to a particular embodiment, the low-pass filter has an active amplification. This results in a particularly steep-sided low-pass characteristic. It is particularly advantageous if existing components of the receiver are used for the reinforcement, e.g. the input amplifier of the level conversion circuit.

Die Empfangseigenschaften werden weiterhin dadurch verbessert. wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zwischen Anten­nenschwinckreis und HF-Empfängerschwingkreis ein Vorverstärker vorgesehen ist. Hierdurch werden die Eigenschaften des HF-/ZF-­ Verstärkers und Mischerteils wesentlich besser genutzt und das zum Demodulator gelangende Signal weist bei schwächeren HF-Ein­gangssignalen von vornherein eine größere Amplitude auf.This further improves the reception properties. if, according to a preferred embodiment, a preamplifier is provided between the antenna oscillating circuit and the HF receiver oscillating circuit. The properties of the HF / IF Amplifier and mixer part are used much better and the signal reaching the demodulator has a larger amplitude from the outset with weaker RF input signals.

Im Sinne eines möglichst einfachen Aufbaues weist der Vorver­stärker einen Tansistor auf, wobei die Signalauskopplung am Kollektor des Transistors erfolgt.In terms of the simplest possible construction, the preamplifier has a transistor, the signal being coupled out at the collector of the transistor.

Dabei ist zwischen Basis und Kollektor ein Widerstand zum Ein­stellen des Arbeitspunktes des Transistors vorgesehen.A resistor for setting the operating point of the transistor is provided between the base and the collector.

Zweckmäßig ist es außerdem, wenn zwischen Betriebsspannungszu­führung und Kollektor ein Ohm'scher Widerstand vorgesehen ist. Selbstverständlich kann auch ein induktiver Widerstand verwen­det werden, der eine größere Verstärkung ermöglicht.It is also expedient if an ohmic resistor is provided between the operating voltage supply and the collector. Of course, an inductive resistor can also be used, which enables greater amplification.

Der vorgenannte Aufbau eines Vorverstärkers ist relativ ein­fach und verursacht nur sehr geringe Mehrkosten, die durch die Steigerung der Eingangsempfindlichkeit des Empfängers ohne weiteres wettgemacht werden. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung des,Empfängers weist die Decodiereinheit neben einem Mikroprozessor ein EEPROM auf. Dies ermöglicht es, die Senderkennung automatisch zu erfassen, ohne daß diese am Emp­fänger eingestellt werden muß. Dabei können insbesondere auch längere Bitfolgen übertragen und verarbeitet werden, so daß, z.B. bei der Verwendung von sogenannten Check- oder Prüfbits Fehler automatisch korrigiert werden können und bereits der einmalige Empfang einer korrekten Signalfolge ausreicht, um die Empfängerfunktion auszulösen. Ohne die Verwendung derarti­ger Prüfmöglichkeiten wird im Regelfall ein mehrfacher korrek­ter Empfang der Befehlssignalfolge für das Auslösen der Emp­fängerfunktion vorausgesetzt. Damit trägt diese Reduzierung auf eine korrekt empfangene Befehlssignalfolge zur Steigerung der Reichweite bei, insbesondere, wenn der entsprechende Sen­der von bewegten Objekten aus (z.B. einem Auto) betrieben wird.The above-mentioned construction of a preamplifier is relatively simple and causes only very little additional costs, which are easily compensated for by increasing the input sensitivity of the receiver. According to a further expedient embodiment of the receiver, the decoding unit has an EEPROM in addition to a microprocessor. This makes it possible to automatically detect the transmitter identification without having to set it on the receiver. Longer bit sequences can in particular also be transmitted and processed so that, e.g. When using so-called check or check bits, errors can be corrected automatically and the one-time reception of a correct signal sequence is sufficient to trigger the receiver function. Without the use of such test options, multiple correct reception of the command signal sequence for triggering the receiver function is generally required. This reduction to a correctly received command signal sequence thus increases the range, especially if the corresponding transmitter is operated from moving objects (e.g. a car).

Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt auch darin, daß ein System mit einem solchen Empfänger leichter handhabbar ist, indem nämlich das EEPROM eine bestimmte oder auch mehrere verschiedene Senderkennungen "lernt", indem es in einen program­mierbaren Zustand gebracht und anschließend der Sender einmal kurz betätigt wird. Die so empfangene Senderkennung wird dann fixiert und dient fortan dem Empfänger zum Erkennen des Senders und zum Auslösen der gewunschten Funktion. Der Benutzer braucht damit weder am Sender noch am Empfänger irgendwelche Einstell­möglichkeiten für einen bestimmten Code, sondern kann einen beliebigen Sender, dessen Code werkseitig vorgegeben ist, hernehmen und den Empfänger in einem ganz einfachen Programmier­vorgang (Einschalten der Programmierfunktion und Betätigen des Senders) auf den Code des betreffenden Senders einstellen.A particular advantage of this embodiment is that a system with such a receiver is easier to handle, in that the EEPROM "learns" a certain or even several different transmitter identifiers by bringing it into a programmable state and then briefly actuating the transmitter once. The transmitter identifier received in this way is then fixed and from then on serves the receiver to recognize the transmitter and to trigger the desired function. The user does not need any setting options for a specific code on the transmitter or receiver, but can take any transmitter whose code is preset in the factory and the receiver in a very simple programming process (switching on the programming function and actuating the transmitter) to the code the station concerned.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das EEPROM auf mehrere unterschiedliche Sender und Ausgangsfunktionen fest programmier­bar ist. Auch für ein System mit mehreren Benutzern bedarf es damit nicht einer speziellen Einstellung oder einer gemeinsamen Codierung, vielmehr nimmt das EEPROM in seinem programmierbaren Zustand einfach mehrere verschiedene Senderkennungen auf, wobei jede für sich ausreicht, eine gewünschte Funktion auszulösen. Dabei können bestimmten Senderkennungen auch jeweils unter­schiedliche Ausgangsfunktionen zugeordnet werden. Um beim Beispiel der Garagentorsteuerung zu bleiben, könnte beispiels­weise in einer größeren Garagenanlage nur ein einziger Empfänger vorgesehen sein, welcher auf eine Reihe unterschiedlicher Sender eingestellt ist, wobei jedoch ein bestimmter Sender immer nur das Öffnen oder Schließen eines bestimmten Garagentores auslöst, welches der diesem Sender zugehörigen Ausgangsfunktion zugeord­net ist.It is provided according to the invention that the EEPROM is permanently programmable on several different transmitters and output functions. Even for a system with several users, this does not require a special setting or a common coding, rather the EEPROM in its programmable state simply accepts several different transmitter identifiers, each of which is sufficient to trigger a desired function. Different output functions can also be assigned to certain transmitter identifiers. In order to stay with the example of the garage door control, for example, in a larger garage installation, only a single receiver could be provided, which is set to a number of different transmitters, but a particular transmitter always only triggers the opening or closing of a particular garage door, which of these transmitters associated output function is assigned.

Zu diesem Zweck weist der Empfänger einen sogenannten Mikrocon­troller auf, welcher mindestens acht Schaltausgänge hat.For this purpose, the receiver has a so-called microcontroller, which has at least eight switching outputs.

Entsprechend der Zahl der Schaltausgänge können auch unter­schiedliche Ausgangsfunktionen gewählt werden. Zur Erhöhung der Zahl der Schaltausgänge kann dem Mikrocontroller noch ein Decoder nachgeschaltet werden, welcher die Zahl der Schaltausgänge von acht auf beispielsweise 256 vergrößert.Depending on the number of switching outputs, different output functions can also be selected. A decoder can be added to the microcontroller to increase the number of switching outputs downstream, which increases the number of switching outputs from eight to 256, for example.

Darüberhinaus kann es auch für sehr große Anlagen oder für kompliziertere Verknüpfungen von Sendern mit Ausgangsfunktionen zweckmäßig sein, wenn der Empfänger einen Anschluß für einen PC aufweist. In diesem Falle kann ein Mikrocontroller die empfange­nen Signale zur weiteren Prüfung und Verarbeitung an den PC durchreichen. Durch die Verwendung eines solchen PCs kann die Zahl der gespeicherten Sender mit Zugangsberechtigung ebenso wie die Zahl der zu steuernden Funktionen praktisch unbegrenzt ausgeweitet werden. Das EEPROM enthält in einem solchen Be­triebsfall zweckmäßigerweise nur noch eine Kennung, welche den Mikrocontroller die Verbindung mit dem PC herstellen läßt.In addition, it can also be expedient for very large systems or for more complicated connections of transmitters with output functions if the receiver has a connection for a PC. In this case, a microcontroller can pass on the received signals to the PC for further testing and processing. By using such a PC, the number of stored channels with access authorization as well as the number of functions to be controlled can be expanded practically indefinitely. In such an operating case, the EEPROM expediently only contains an identifier which allows the microcontroller to establish the connection to the PC.

Ein derartiges System könnte z.B. in größeren Werken oder Betriebsanlagen eingesetzt werden, wo unterschiedliche Zugangs­berechtigungen zu verschiedenen Bereichen bestehen, wobei z.B. mit ein und demselben Sender mehrere verschiedene Funktionen ausgelöst werden können.Such a system could e.g. are used in larger plants or operating systems, where there are different access rights to different areas, e.g. several different functions can be triggered with the same transmitter.

Die Erfindung wird nun mit ihren Merkmalen, Vorteilen und An­wendungsmöglichkeiten anhand einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren beschrieben. Es zeigen:

  • Figur 1 das Blockdiagramm eines Empfängers,
  • Figur 2 ein Teil des Schaltschemas des Empfängers und
  • Figur 3 den übrigen Teil des Schaltschemas des Empfängers.
The invention will now be described with its features, advantages and possible uses on the basis of a preferred embodiment and the associated figures. Show it:
  • FIG. 1 shows the block diagram of a receiver,
  • Figure 2 is a part of the circuit diagram of the receiver and
  • Figure 3 shows the rest of the circuit diagram of the receiver.

Das Blockschaltbild der Figur 1 stimmt weitgehend mit der Fi­gur der DE-Anmeldung P 37 41 324.4 überein, wobei jedoch der HF-Empfänger unter der Bezugszahl 375 ein zusätzliches Teil, nämlich den Vorverstärker, aufweist und der mit "Verstärkungs­regelung und Demodulator" bezeichnete Block unter der Bezugs­zahl 385 ein zusätzliches Tiefpaßfilter enthält. Der NF-Deko­der kann anstelle eines DIL-Schalters und eines Teils der Pro­grammierungsschaltung ein EEPROM 265 aufweisen.The block diagram of FIG. 1 largely corresponds to the figure of DE application P 37 41 324.4, but the HF receiver has an additional part, namely the preamplifier, under the reference number 375 and the block labeled "Gain control and demodulator" below 385 contains an additional low pass filter. The LF decoder can have an EEPROM 265 instead of a DIL switch and part of the programming circuit.

Wie man in Figur 2 am Antennenkreis 360 durch Vergleich mit der entsprechenden Figur 4 der Hauptanmeldung erkennt, unter­scheidet sich der Schwingkreis 370 der Antenne praktisch nicht vom Vorgängermodell. Jedoch wird der Ausgang des Antennen­schwingkreises 370 nicht direkt auf den HF-Eingang des Mischers I4 gegeben, sondern wird über einen Transistor T41 vorverstärkt, der über den Kondensator C46 mit dem HF-Eingang des Mischers verbunden ist. Der Arbeitspunkt des Transistors T41 wird über den Widerstand R42 eingestellt, zwischen der Betriebsspannungs­zuführung und den Kollektor des Transistors ist ein induktiver Lastwiderstand L42 geschaltet, der jedoch auch durch einen entsprechenden Ohm'schen Widerstand ersetzt werden kann. Auch im vorliegenden Fall wird das Empfangssignal vor Erreichen des Transistors T41 über einen kapazitiven Teiler C42// C43, C44 ausgekoppelt, der über den Kondensator C44 an Masse liegt.As can be seen in FIG. 2 from the antenna circuit 360 by comparison with the corresponding FIG. 4 of the main application, the resonant circuit 370 of the antenna practically does not differ from the previous model. However, the output of the antenna resonant circuit 370 is not given directly to the RF input of the mixer I4, but is pre-amplified via a transistor T41, which is connected to the RF input of the mixer via the capacitor C46. The operating point of the transistor T41 is set via the resistor R42, an inductive load resistor L42 is connected between the operating voltage supply and the collector of the transistor, but this resistor can also be replaced by a corresponding ohmic resistor. In the present case too, the received signal is coupled out before reaching transistor T41 via a capacitive divider C42 // C43, C44, which is connected to ground via capacitor C44.

In den Bereich zwischen dem Demodulator 380 und den Pegelum­setzer 390 ist im Vergleich zu der in Figur 4 der Hauptanmel­dung in der hier vorliegenden Ausführungsform gemäß Figur 2 ein Tiefpaßfilter 385 eingefügt worden, welches im wesentli­chen aus zwei RC-Gliedern R2, C3; R3, C4 besteht. Dabei wird der Operationsverstärker I2 des Pegelumsetzers unmittelbar zur aktiven Verstärkung während des Filterns genutzt, so daß die gewünschte Filterkurve des gewählten Filtertyps sicher erreicht wird.In the area between the demodulator 380 and the level converter 390, compared to that in FIG. 4 of the main application in the present embodiment according to FIG. 2, a low-pass filter 385 has been inserted, which essentially consists of two RC elements R2, C3; R3, C4 exists. The operational amplifier I2 of the level converter is used directly for active amplification during filtering, so that the desired filter curve of the selected filter type is reliably achieved.

Die genauen Werte einzelner Kondensatoren, Widerstände und In­duktivitäten sind gegenüber dem in der Voranmeldung beschrie­benen Empfänger nur in Einzelfällen geändert.The exact values of individual capacitors, resistors and inductors have only changed in individual cases compared to the receiver described in the previous application.

Figur 3 zeigt den verbleibenden Teil des Schaltschemas des Empfängers, wobei als wesentlicher Unterschied gegenüber der entsprechenden Figur 5 der P 37 41 324.4 auffällt, daß der DIL-­Schalter 260 entfallen ist und nun mindestens ein EEPROM auf der Platine sitzt.FIG. 3 shows the remaining part of the circuit diagram of the receiver, the main difference compared to the corresponding FIG. 5 being the P 37 41 324.4 that the DIL switch 260 has been omitted and at least one EEPROM is now located on the circuit board.

Der DIL-Schalter kann entfallen, da der Empfänger keine Kennung mehr benötigt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Senderkennung und die Befehlscode eines Senders im EEPROM abgespeichert werden und durch Vergleichen des abgespeicherten Codes mit dem empfange­nen Code festgestellt wird, ob der gesendete Code ein gültiger Code ist. Erst dann wird der entsprechende Befehl ausgeführt. Mehrere Sender mit verschiedener Kennung können aber denselben Befehl auslösen.The DIL switch can be omitted because the receiver no longer needs an identifier. This is achieved in that the transmitter identification and the command code of a transmitter is stored in the EEPROM and it is determined by comparing the stored code with the received code whether the code sent is a valid code. Only then will the corresponding command be executed. However, several transmitters with different identifiers can trigger the same command.

Diese Methode ermöglicht es nun auch, daß Sender mit verschiede­ner Senderkennung von einem Empfänger verarbeitet werden können.This method now also enables transmitters with different transmitter IDs to be processed by one receiver.

Ein besonderer Vorteil dieser Ausgestaltung liegt auch darin, daß ein System mit einem solchen Empfänger leichter zu handhaben ist, da das EEPROM eine bestimmte oder auch mehrere verschiedene Senderkennungen "lernt". Dabei wird der Empfänger über eine angeschlossene Lerntaste in den programmierbaren Zustand gebracht und gleichzeitig der Sender kurz betätigt. Das erfolgreiche "Lernen" wird optisch oder akustisch quittiert.A particular advantage of this embodiment is that a system with such a receiver is easier to handle, since the EEPROM "learns" one or more different transmitter identifiers. The receiver is brought into the programmable state via a connected learn button and the transmitter is briefly pressed at the same time. Successful "learning" is acknowledged optically or acoustically.

Der so empfangene Sendercode wird dann fixiert und dient fortan dem Empfänger zum Erkennen des Senders und zum Auslösen der gewünschten Funktion. Der Benutzer braucht damit weder am Sender noch am Empfänger irgendwelche Einstellmöglichkeiten für eine bestimmte Kennung vorzunehmen, sondern kann einen beliebigen Sender, dessen Kennung werkseitig vorgegeben ist, hernehmen und den Empfänger durch den beschriebenen Programmiervorgang auf den Code des betreffenden Senders einstellen.The transmitter code received in this way is then fixed and is used by the receiver to recognize the transmitter and to trigger the desired function. The user therefore does not need to make any setting options for a specific identifier on the transmitter or on the receiver, but can take any transmitter, the identifier of which is preset in the factory, and set the receiver to the code of the relevant transmitter using the programming process described.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Gewinn an Sicherheit für den Benutzer, da die Senderkennung nicht mehr sichtbar am Gerät ist, so wie es vorher mit dem DIL-Schalter der Fall war. Es kann also niemand die Kennung an einem anderen Sender einstellen und somit auch nicht den Empfänger bedienen.Another important point is the gain in security for the user, since the transmitter identification is no longer visible on the device, as was the case with the DIL switch previously. So no one can set the identifier on another transmitter and therefore cannot operate the receiver.

Mit der Löschtaste S2 gibt es nun auch die Möglichkeit, bestimmte Sendercodes und/oder diesen zugeordnete Ausgangsfunktionen aus einem der EEPROM's zu löschen. Auch können alle gespeicherten Sendercodes auf einmal gelöscht werden.With the delete button S2, it is now also possible to delete certain transmitter codes and / or output functions assigned to them from one of the EEPROMs. All stored transmitter codes can also be deleted at once.

Bei maximalem Aufbau des Empfängers mit fünf EEPROM's können mindestens 100 verschiedene Sendercodes abgespeichert werden. Grundsätzlich genügt jedoch das mit I104 bezeichnete EEPROM, um die Parameter und einige Sendercodes abzuspeichern.With a maximum structure of the receiver with five EEPROMs, at least 100 different transmitter codes can be saved. Basically, however, the EEPROM labeled I104 is sufficient to save the parameters and some transmitter codes.

Bei dem hier vorgesehenen Modell des Mikrocontrollers I3 können acht voneinander unabhängige Schaltausgänge mit bis zu 16 unterschiedlichen Ausgangsfunktionen pro Schaltausgang unmittel­bar vom Mikrocontroller gesteuert werden. Durch Nachschalten eines in der Figur nicht dargestellten Dekoders kann jedoch die Zahl der möglichen Schaltausgänge durch Verknüpfung der verschie­denen Ausgangszustände beispielsweise bis auf 2⁸ = 256 erhöht werden.In the microcontroller I3 model provided here, eight independent switching outputs with up to 16 different output functions per switching output can be controlled directly by the microcontroller. By connecting a decoder (not shown in the figure), however, the number of possible switching outputs can be increased, for example, to 2⁸ = 256 by linking the various output states.

Der neue Empfänger ist auch nicht mehr an ein bestimmtes Datenformat gebunden. Er erkennt automatisch die drei unter­schiedlichen Datenformate der Firma Alltronik GmbH und kann auch mit allen drei gleichzeitig arbeiten.The new recipient is also no longer tied to a specific data format. It automatically recognizes the three different data formats from Alltronik GmbH and can also work with all three at the same time.

Dies ist besonders zweckmäßig, wenn ein bereits bestehendes System mit einem neuen Empfänger nachgerüstet werden soll. In diesem Fall können alle vorhandenen älteren Sender, die mögli­cherweise noch ein anderes Senderdatenformat aufweisen, weiter­verwendet werden.This is particularly useful if an existing system is to be retrofitted with a new receiver. In this case, all existing older transmitters, which may have a different transmitter data format, can continue to be used.

Bei der Übertragung des neuen Senderdatenformates kann der Empfänger durch Auswerten von sogenannten Check- oder Prüfbits, die der Sender erzeugt, einzelne Bitfehler erkennen und automa­tisch korrigieren; zwei oder drei fehlerhafte Bits werden eindeutig erkannt.When the new transmitter data format is transmitted, the receiver can recognize individual bit errors and automatically correct them by evaluating so-called check or test bits that the transmitter generates; two or three faulty bits are clearly identified.

Ohne die Verwendung derartiger Prüfmöglichkeiten wird im Regelfall ein mehrfacher, korrekter Empfang der Befehlssignale für das Auslösen der Empfängerfunktion vorausgesetzt. Damit trägt die Reduzierung auf eine korrekt empfangene Befehlssignalfolge zur Steigerung der Reichweite bei, insbesondere dann, wenn der entsprechende Sender von bewegten Objekten aus (z.B. einem Auto) betrieben wird.Without the use of such test options, multiple, correct reception of the command signals for triggering the receiver function is generally required. The reduction to a correctly received command signal sequence thus contributes to increase the range, especially if the corresponding transmitter is operated from moving objects (eg a car).

Darüberhinaus kann es auch für sehr große Anlagen oder für kompliziertere Verknüpfungen von Sendern mit Ausgangsfunktionen zweckmäßig sein, wenn der Empfänger einen Anschluß für einen PC aufweist. In diesem Fall kann der Mikrocontroller die empfangenen Signale zur weiteren Prüfung und Verarbeitung an einen PC durchreichen. Durch die Verwendung eines solchen PC's kann die Zahl der gespeicherten Sender mit Zugangsberechtigung ebenso wie die Zahl der zu steuernden Funktionen praktisch unbegrenzt ausgeweitet werden. Das EEPROM enthält in einem solchen Betriebs­fall zweckmäßigerweise nur noch eine Kennung, welche den Mikrocontroller I3 die Verbindung mit dem PC herstellen läßt.In addition, it can also be expedient for very large systems or for more complicated connections of transmitters with output functions if the receiver has a connection for a PC. In this case, the microcontroller can pass on the received signals to a PC for further testing and processing. By using such a PC, the number of stored transmitters with access authorization as well as the number of functions to be controlled can be expanded practically indefinitely. In such an operating case, the EEPROM expediently only contains an identifier which allows the microcontroller I3 to establish the connection to the PC.

Claims (14)

1. Empfänger für codierte elektromagnetische Impulse, bestehend aus: a) einer Strom-/Spannungsversorgung (150),
b) einem HF-Empfangsteil (350)
bestehend aus
1) einer HF-Eingangsschaltung (Antennenkreis, 360),
2) einem HF-/ZF-Verstärker und Mischerteil (I4)
3) einem HF-Oszillator (340)
4) einem Demodulator (380),
5) einer Signal-Amplitudenregelschaltung und -pegelum­setzung (390)
c) einer Decodiereinheit (250) mit Code-Wahlschaltung (260),
d) einem Interface (Ein-/Ausgangsschaltung, 850),
wobei
e) der Empfangsteil (350) einen in einem weiten Frequenzbe­reich anschwingenden Oszillator (340) aufweist und wobei
f) der Schwingkreis (370) der Antenne (360) einen Abgleich­kondensator (C42) aufweist und die Auskopplung des Emp­fangssignales über einen kapazitiven Teiler (C42//C43, C44) erfolgt und dieser Teiler über einen Kondensator (C44) HF-mäßig an Masse gelegt ist, gemäß Patentanmeldung Nr. 37 41 324.4,
dadurch gekennzeichnet, daß
hinter dem Demodulator (380) für das Nutzsignal aus dem HF-Empfängerschaltkreis ein Tiefpaßfilter (385) vorgesehen ist.1. Receiver for coded electromagnetic pulses, consisting of: a) a current / voltage supply (150),
b) an RF receiver (350)
consisting of
1) an RF input circuit (antenna circuit, 360),
2) an RF / IF amplifier and mixer section (I4)
3) an RF oscillator (340)
4) a demodulator (380),
5) a signal amplitude control circuit and level conversion (390)
c) a decoding unit (250) with code selection circuit (260),
d) an interface (input / output circuit, 850),
in which
e) the receiving part (350) has an oscillator (340) oscillating in a wide frequency range, and wherein
f) the resonant circuit (370) of the antenna (360) has a balancing capacitor (C42) and the decoupling of the received signal takes place via a capacitive divider (C42 // C43, C44) and this divider via a capacitor (C44) HF to ground according to patent application No. 37 41 324.4,
characterized in that
a low-pass filter (385) is provided behind the demodulator (380) for the useful signal from the RF receiver circuit. 2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (385) mindestens zwei RC-Glieder (R2, C3; R3, C4) aufweist.2. Receiver according to claim 1, characterized in that the low-pass filter (385) has at least two RC elements (R2, C3; R3, C4). 3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefpaßfilter (385) eine aktive Verstärkung (I2) aufweist3. Receiver according to claim 1 or 2, characterized in that the low-pass filter (385) has an active gain (I2) 4. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß zwischen Antennenschwingkreis (370) und HF-­Empfängereingang ein Vorverstärker (375) vorgesehen ist.4. Receiver according to one of claims 1 to 3, characterized in that a preamplifier (375) is provided between the antenna resonant circuit (370) and the RF receiver input. 5. Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorverstärker (375) einen Transistor (T41) aufweist und daß die Signalauskopplung am Kollektor des Transistors (T41) erfolgt.5. Receiver according to claim 4, characterized in that the preamplifier (375) has a transistor (T41) and that the signal is coupled out at the collector of the transistor (T41). 6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­schen Basis und Kollektor des Tansistors (T41) ein Wider­stand (R42) zum Einstellen des Arbeitspunktes vorgesehen ist.6. Receiver according to claim 5, characterized in that between the base and collector of the transistor (T41), a resistor (R42) is provided for setting the operating point. 7. Vorverstärker nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­net, daß zwischen einer Betriebsspannungszuführung und dem Kollektor des Transistors (T41) ein Ohm'scher Widerstand (L42) vorgesehen ist.7. Preamplifier according to claim 5 or 6, characterized in that an ohmic resistor (L42) is provided between an operating voltage supply and the collector of the transistor (T41). 8. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dem HF-Empfangsteil (350) nachgeschaltete Dekodiereinheit (250) einen Mikrocontroller (I3) und mindestens ein EEPROM (265) aufweist.8. Receiver according to one of claims 1 to 7, characterized in that the RF receiving part (350) downstream decoding unit (250) has a microcontroller (I3) and at least one EEPROM (265). 9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das EEPROM (265) auf bestimmte Sender und Ausgangsfunktionen des Empfängers frei programmierbar ist.9. Receiver according to claim 8, characterized in that the EEPROM (265) on certain transmitter and output functions of the receiver is freely programmable. 10. Empfänger nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß er für die Decodierung der Signale einen Mikrocontroller aufweist, der mindestens acht Schaltausgänge hat.10. Receiver according to claim 8 or 9, characterized in that it has a microcontroller for the decoding of the signals, which has at least eight switching outputs. 11. Empfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikrocontroller ein Decoder nachgeschaltet ist, welcher die Zahl der Schaltausgänge vergrößert.11. Receiver according to claim 10, characterized in that the microcontroller is followed by a decoder, which increases the number of switching outputs. 12. Empfänger nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß er einen Anschluß (Schnittstelle) für einen Personal Computer (PC) aufweist.12. Receiver according to one of claims 8 to 11, characterized in that it has a connection (interface) for a personal computer (PC). 13. Empfänger nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Microcontroller auf verschiedene Senderda­tenformate programmierbar ist.13. Receiver according to one of claims 8 to 12, characterized in that the microcontroller is programmable to different transmitter data formats. 14. Empfänger nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Microcontroller eine Fehlerkorrekturein­richtung enthält.14. Receiver according to one of claims 8 to 13, characterized in that the microcontroller contains an error correction device.
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