Die Funktion und der Schaltplan vom USB Ultra IR-Empfänger v2.0
So funktioniert der USB Ultra IR-Empfänger v2.0 …
Zunächst möchte ich an dieser Stelle kurz erklären, was der Ultra IR-Empfänger überhaupt macht.
Wenn das nach RC5 kodierte Infrarot Signal auf den TSOP31238 trifft, wird es zum einen direkt an Pin 7 des ATTINY45-20PU Atmel ICs geleitet. Dieser programmierbare Atmel IC, wird in der Schaltung mit einem 12 MHz Quarz getaktet und sorgt für die Kommunikation zwischen dem Infrarot Empfänger und dem PC, so daß dieses Signal von Programmen wie z.B. Girder verarbeitet werden kann. Der 1.5 K Widerstand, der als Pullup Widerstand zwischen der negativen Datenleitung und der 5 Volt Spannungsversorgung des USB Anschlusses dient, stabilisiert das logische Signal.
Die beiden 3V6 Zener Dioden mit den 68 Ohm Widerständen begrenzen die Spannung an den beiden USB Datenleitungen Data+ und Data-, so daß letztendlich keine 5 Volt mehr ankommen sondern nur noch ca. 3,3 Volt.
Desweiteren wurde eine rote Low Current (sehr stromsparend) Kontroll LED mit einem 1.5K Widerstand zwischen Data (Pin3) und +5 Volt VCC (Pin2) gelötet.
Nun geht das Signal aber nicht nur über den USB Port zum PC, sondern auch zum zweiten ATtiny13V-10PU Atmel IC, der ebenfalls zuvor mit einer speziellen Firmware bespielt wurde, die folgende Funktion hat:
– Wenn der Jumper J3 eingesteckt ist, zeichnet der AVR IC den gültigen RC5 Code der Fernbedienung in seinem integrierten EEPROM auf und legt ihn dort zum Vergleich ab. Die gewünschte Taste auf der Fernbedienung zum Einschalten und Ausschalten des PCs ist somit einprogrammiert. Sobald ein gültiges RC5 Signal der Fernbedienung eintrifft, wird eine grüne low current LED mit einem 1.5K Widerstand und der Optokoppler über den 390 Ohm Widerstand mit Strom versorgt, aber dazu gleich mehr. – Wenn dann der Jumper abgezogen wird, heißt dies für den kleinen 8 bit AVR RISC Prozessor, daß er von nun an jedes eintreffende Signal mit dem abgespeicherten Signal vom EEPROM vergleichen muß und wenn die beiden Signale übereinstimmen, wird der Optokoppler und die grüne LED mit Strom versorgt.
Leider kann der ATTINY13V-10PU Atmel IC nicht mehr ganz so einfach wie der in der USB Infrarot Empfänger Anleitung erklärte AT90S2323 IC programmiert werden, da von Atmel ab Werk spezielle Fuse Bits geändert wurden, die eine Aufspielung der Firmware mit herkömmlichen ISP Prommern (ISP = In System Prommer) verhindert. Aus diesem Grund spiele ich die Firmware mit einem aufwendigeren Atmel Programmierer direkt auf die ICs und biete die beiden ICs fix und fertig programmiert (mit oder ohne Bausatz) im Fanshop
an. Hierbei setze ich auch gleich alle Bits so um, daß dieser Atmel IC keinen externen Quarz bzw. Resonator mehr benötigt.
Der Optokoppler und die Lösung zum Ein- und Ausschalten …
Nun aber weiter in der Schaltung. Nach reiflicher Überlegung und zahlreichen Tests habe ich mich dazu entschlossen, das Schalt-Signal vom Atmel IC über einen 390 Ohm Widerstand an einen Optokoppler weiterzuleiten, der die Aufgabe hat, seinen 2-poligen Ausgang (Pin 4 & Pin 5) zu verbinden, sobald am Eingang (Pin 1 & Pin 2) eine Spannung anliegt. Dieser Ausgang könnte z.B. mit einem WOL (Wake on Lan) Anschluß verbunden werden, worüber man auch eine 5 Volt Stromversorgung abzweigen könnte die beim ausgeschalteten PC-Zustand anliegt. Allerdings hätte man dann nicht den genialen Vorteil, seinen PC auch mittels Fernbedienung auszuschalten.
Aus diesem Grund habe ich mich seit der ersten Version von dieser Schaltung für eine etwas ausgefallenere Lösung entschieden, wo der Ausgang des Optokopplers unmittelbar mit dem PC Power-Button und dem Power-Button Anschluß vom Mainboard verbunden wird. Die nötige 5 Volt Stromversorgung der Schaltung wird hierbei über ein USB Kabel bezogen, da aktuelle ATX Mainboards auch im ausgeschalteten Zustand den USB Port mit Spannung versorgen, wenn dies per Jumper (+5VSB) oder im BIOS aktiviert wurde. Falls dies nicht der Fall sein sollte, oder der PC über keine aktuellen PowerOn Features verfügt wäre es erforderlich, die 5 Volt Versorgungsspannung mit einem geregelten Steckernetzteil an VCC und GND anzulegen. Zur Trennung der 5 Volt USB Stromversorgung könnte man beispielsweise die VCC Verbindung von Pin8 am ATTINY45 zu Pin8 am ATTINY13V trennen oder die gesamte Schaltung einfach über einen aktiven USB Hub mit externem Steckernetzteil betreiben, der die Schaltung hierüber durchgehend mit Strom versorgt. Alternativ wäre natürlich auch die Abgreifung direkt am ATX Stromanschluß möglich, allerdings werden einem bei einer falschen Beschaltung keine Fehler verziehen, deshalb möchte ich hier nicht weiter darauf eingehen. Eine PC ATX Netzteil Steckerbelegung findet man bei uns im Forum – z.B. in diesem PC Netzteil Pinbelegung Topic.
Eine Prüfung, ob die Spannung am USB Port trotz ausgeschaltetem PC dauerhaft anliegt, kann man beispielsweise sehr einfach mit einer optischen Mouse am USB Port feststellen. Denn die Beleuchtung der optischen Abtastung leuchtet in diesem Fall auch leicht weiter, wenn der PC ausgeschaltet ist. Mit einem Meßgerät kann man dies natürlich auch messen, aber das möchte ich nicht jedem zumuten. Wer möchte kann natürlich auch gerne etwas variieren und den WOL Anschluß vom Mainboard verwenden.
Hier ist der Schaltplan, den ich für die USB Ultra IR v2.0 Anleitung entworfen habe …
Hier ist nochmal der alte USB Ultra IR v1.1 Schaltplan.
Desweiteren habe auch noch eine Variante zur Bedienung vom dem Power- UND dem Reset-Taster entworfen. Hier ist der Link zu der speziellen Power- und Reset Schaltung. Wer dies nachbauen möchte, kann z.B. den USB Ultra IR v2.0 Bausatz in Kombination mit dem normalen Ultra IR Bausatz bestellen und sich hiermit die ganz spezielle Reset & Power Schaltungen aufbauen.
