Rundsteuersignal decodieren?

Der chaotische Hauptfaden

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Anse
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Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Hallo,
da mir über die Feiertage etwas langweilig ist, dachte ich mal ich gehe an ein Nice to have Projekt.
Es geht darum, das Rundsteuersignal meines EVUs auszuwerten. Verwendet wird ein 400 Hz Signal mit 1% der Netzspannung. Codiert wird per Decabit. Wen es interessiert, was sein EVU verwendet, dem kann ich diese Seite empfehlen: http://www.rundsteuerung.de/frequenzen/deutschland.html
Als erster Versuch habe ich den Ausgang eines Trafo mit 10V AC durch eine passiven Bandpass 1. Ordnung geschickt und den Trigger des Oszilloskope knapp über den Scheitel der verbliebenen 50Hz gesetzt. Nach kurzer Zeit kam auch was rein. Frequenz pass ganz gut.
Bild_2021-12-29_122744.png

Allerdings ist das noch weit weg von Auswertbar durch µC.
Da ich was analog Elektronik und Filter angeht eher unerfahren bin die Frage: Was für ein Filter ist zu empfehlen? Vielleicht was doch was aktives?
Ein andere Idee war noch nach dem Tiefpass einen Schwingkreis mit 400 Hz Resonanz anzukoppeln und die Amplitude zu messen. Die Decabit Codierung ist relativ langsam mit 600 ms pro Bit. Da sollte eine Schwingkreis ja auf Touren kommen.
Leider wird das Rundsteuersignal nicht so oft gesendet. Daher ist es etwas schwierig zu testen. Muss mir noch ein Testgenerator bauen.

LG
Anse
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Bastelbruder
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Bastelbruder »

Vielleicht mal mit Spectrum Lab etwas spielen. Manche Leute empfangen damit SAQ ...
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Henrik_V
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Henrik_V »

Testgenerator kann die Soundkarte sein.
Die og Software und viele andere können das.
Ein uC kann natürlich auch 400Hz detektieren, oder einen 400Hz Takt +2ten 90° versetzt zur synchrongleichrichtung erzeugen.
Oder
Mit 1,6kHz Abtasten und verrechnen sollte aber auch reichen.
Ist nur umsortieren 4x jeden vierten wert addieren. Mittelwerte Differenz ... Quadtieren .. Wurzel kann man sich schenken für Schwellwert.

Es gibt da auch den LM567 ? Timedecoder....
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Bastelbruder hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 13:47 Vielleicht mal mit Spectrum Lab etwas spielen. Manche Leute empfangen damit SAQ ...
Gerade mal etwas damit gespielt. Ja, ist ein mächtiges Werkzeug.
Henrik_V hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 15:54 Ein uC kann natürlich auch 400Hz detektieren, oder einen 400Hz Takt +2ten 90° versetzt zur synchrongleichrichtung erzeugen.
Oder
Mit 1,6kHz Abtasten und verrechnen sollte aber auch reichen.
Ist nur umsortieren 4x jeden vierten wert addieren. Mittelwerte Differenz ... Quadtieren .. Wurzel kann man sich schenken für Schwellwert.
Die Anwesenheit eines 400 Hz Signal zu erfassen ist mit dem µC nicht so schwer. Es geht mir aber mehr um die Aufbereitung. Ich bekomme 10V AC. Davon sind 0,1V das gesuchte 400Hz Signal. Das ist zu wenig, um es sicher zu messen. Darum suche ich einen Filter, der die 50Hz unterdrückt und die 400 Hz verstärkt.
Den LM567 kenne ich seit kurzem auch schon. Der macht eigentlich auch das Gesuchte. Aber auch er braucht ein aufbereitetes Signal.
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Bastelbruder
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Bastelbruder »

Der 567 ist fast zu unempfindlich.

Zum Aussieben empfehle ich einen Sinusgenerator nach Wien, der wird kurz unter dem Schwingungseinsatz (ohne Glühlampenstabi) auf die gewünschte Frequenz eingestellt und kriegt gaanz hochohmig etwas vom Netzsignalbrei eingespeist. Dahinter sollte der 567 aber gut funktionieren.
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Finger
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Finger »

Wie sieht denn das Protokoll üblicherweise aus? Also die Nutzdatenebene? Wie macht man z.B. die Straßenbeleuchtung an?
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Bastelbruder
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Bastelbruder »

Vor ein paar Jahren war in der Computer-Bildzeitung der Artikel "Studie: Was auf Vorrat gespeicherte Verbindungsdaten verraten". Ein dazu verfaßter, hervorragender Kommentar ist noch verfügbar. :lol:

Zu den Rundsteuersignalen wird kaum was zu finden sein, auch könnten die Straßenlampen längst drahtlos (EFR Teleswitch) gesteuert werden, oder sehr lokal von einer Fotozelle am nächsten Trafohäusle.

Der Code aller Fernsteruerungen enthält nur wenige bits, dürfte also willkürlich zugeordnet sein.
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RMK
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von RMK »

Bastelbruder hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 21:03 .... könnten die Straßenlampen längst drahtlos (EFR Teleswitch) gesteuert werden, oder
sehr lokal von einer Fotozelle am nächsten Trafohäusle.
letzteres haben wir uns mal in der Nacht zum ersten Mai zunutze gemacht....
Trafohäuschen mit der Fotozelle auf dem Dach war bekannt, eine Aluleiter wurde
organisiert, und eine Taschenlampenbatterie mit kurzen starren Drahtstückchen verlötet,
auf die Flachsteckhülsen gequetscht wurden. Dadurch konnte man das Ding direkt auf die
Kontaktzungen einer 4,5V Flachbatterie (ja, so lang ist das her...) stecken
(heutzutage würde ich ne LiIon nehmen und eine weisse LED.. hält länger)

das Konstrukt dann nachts gegen 23.00 auf dem Dach vor die Fotozelle platziert und fix
vom Häuschen wieder runtergeklettert.

nach etwa einer Minute machte es KLACK und das 4000-Seelen-Dorf war.. dunkel...

es ist schon gespenstisch wie duster so ein Dorf wird, wenn kein oder kaum künstliches Licht
scheint... ;-)
Robby_DG0ROB
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Als Kinder haben wir das von unten mit der Lampe angestrahlt, gewartet bis das Licht aus war und sind dann gegangen. Obwohl das Schütz sofort wieder anzog, hat es dennoch etliche Minuten gedauert, bis die Metalldampflampen wieder so weit abgekühlt waren, um neu zu zünden.
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OnOff
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von OnOff »

Robby_DG0ROB hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 23:12 Als Kinder haben wir das von unten mit der Lampe angestrahlt, gewartet bis das Licht aus war und sind dann gegangen. Obwohl das Schütz sofort wieder anzog, hat es dennoch etliche Minuten gedauert, bis die Metalldampflampen wieder so weit abgekühlt waren, um neu zu zünden.
Alte Digital Armbanduhr,
den Piezo entfernt und stattdessen eine damals Gelbe LED angelötet.
Wecker auf 23 Uhr, und mit Kumpels gewettet das ich das Licht „auszaubern“ kann.
Lang lang ists her….
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8051fan
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von 8051fan »

Bastelbruder hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 13:47 Vielleicht mal mit Spectrum Lab etwas spielen. Manche Leute empfangen damit SAQ ...
Hab ich vor einigen Jahren mal gemacht.
Für sowas ist Spectrum Lab das Mittel der Wahl für einen ersten Überblick.
Ist eine tolle Software mit vielen Funktionen. Würde mich nicht wundern, wenn die inzwischen sogar demodulieren könnte...

Mein Versorger arbeitet auf 168Hz (Nein, NICHT 166,67Hz !!!).
Ich hatte die Sekundärwicklung von einem 12V Trafo auf Audiopegel 0.5Vss heruntergeteilt.
den Teiler hab ich dabei als leichten Hochpass modifiziert, um Frequenzen > 100Hz etwas zu stärken
und dann beim Laptop am AUX-Eingang eingespielt.
Ein Telegramm hat etwa drei Minuten gedauert.

Bild
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Bastelbruder hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 20:35 Zum Aussieben empfehle ich einen Sinusgenerator nach Wien, der wird kurz unter dem Schwingungseinsatz (ohne Glühlampenstabi) auf die gewünschte Frequenz eingestellt und kriegt gaanz hochohmig etwas vom Netzsignalbrei eingespeist.
Ich hab jetzt mal grob geschaut wie so ein Oszillator nach Wien funktioniert. Mir stellt sich da nur die Frage: Wo speist man da die Netzfrequenz ein?
8051fan hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 23:58 Mein Versorger arbeitet auf 168Hz (Nein, NICHT 166,67Hz !!!).
Ich hatte die Sekundärwicklung von einem 12V Trafo auf Audiopegel 0.5Vss heruntergeteilt.
den Teiler hab ich dabei als leichten Hochpass modifiziert, um Frequenzen > 100Hz etwas zu stärken
und dann beim Laptop am AUX-Eingang eingespielt.
Ein Telegramm hat etwa drei Minuten gedauert.
Mal aus Interesse, was ist den so besonders an 166,67 Hz? Sagt mir so direkt nichts.
Sieht mal so aus, als sollte ich mal mit Spectrum Lab etwas testen.
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Lötfahne
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Lötfahne »

Ich hab mich jahrelang gewundert, warum die Außenbeleuchtung einer Firma immer bei meiner Vorbeifahrt (Kurve) ausging.. Und auch nur mit dem Motorrad.
Lösung: Der Lichtkegel des Scheinwerfers traf in Schräglage den Lichtsensor. :mrgreen:
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8051fan
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von 8051fan »

Anse hat geschrieben: Do 30. Dez 2021, 00:21 Mal aus Interesse, was ist den so besonders an 166,67 Hz? Sagt mir so direkt nichts.
166,67 Hz = 500 Hz /3, wäre also ein relativ "runder" Wert
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Bastelbruder
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Bastelbruder »

Rundsteuersignale brauchen doch eine nicht unerhebliche "Sendeleistung". Die wurden meist klassisch mit Dynamos erzeugt. Referenz sind die vorhandenen 50 Hz, und dann kommen solche krummen Zahlen raus. Vielleicht hat sich der Versorger mit den 168 Hz einen ausrangierten S-Bahn-Umrichter ins Schaltwerk gestellt und verteilt seine Signale damit.
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Bastelbruder
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Bastelbruder »

Damit hat wirklich keiner gerechnet!

Nicht bloß neuartige Schaltnetzteile mit neuartigen Ekelektrolytkondensatoren haben begrenzte Lebensdauer, auch die Weichware diverser neuartiger Schaltuhren Rundsteuerempfänger ist nicht ganz so prickelnd wie die Silvesterbrause. Und wenn dann noch der bereits angedrohte Y2K22-Bug dazukommt, dann kütt et wie et kütt.

Ich zitiere mal Fefe: Softwarefehler, da kann man nichts machen.

Und daß das bloß in der Schlucht passiert ist, möchte ich erheblich bezweifeln. Bloß haben die Husch-Husch es als erste bemerkt. Muß mal bei meiner Mutter vorbeischauen.

Achja, ich hab da noch was hintergründiges gefunden. Die neuartigen EFR-Geräte sollen sogar individuell ansprechbar sein.
Zuletzt geändert von Bastelbruder am Di 4. Jan 2022, 13:47, insgesamt 1-mal geändert.
sysconsol
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von sysconsol »

Für den Zusammenhang:
ORF.at - 1.600 Haushalte ohne Warmwasser
Kiratas - Y2K22-Bug paralyzes the power connection – Carinthians without hot water
Finger hat geschrieben: Mi 29. Dez 2021, 20:43 Wie sieht denn das Protokoll üblicherweise aus? Also die Nutzdatenebene? Wie macht man z.B. die Straßenbeleuchtung an?
An deiner Stelle würde ich das mitschreiben und mir das anschauen.
Die Signale und die Uhrzeit - um aus dem Zusammenhang den Sinn des Befehls zu erkennen.
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Irgend was muss so besonders an 2022 sein. Erst schmiert eine Komponente im MS Exchange ab wegen faschen Datumsformat und jetzt noch die Heizungen. In 2038 Hätte ich so was ja erwartet aber doch nicht in 2022.

Ich bin übrigens noch an dem Decoder-Projekt dran. Aber wie das bei solchen Spaßprojekten halt so ist kommt gerne was wichtigeres dazwischen.
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Chemnitzsurfer
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Chemnitzsurfer »

Anse hat geschrieben: Di 4. Jan 2022, 15:50 Irgend was muss so besonders an 2022 sein. Erst schmiert eine Komponente im MS Exchange ab wegen faschen Datumsformat und jetzt noch die Heizungen. In 2038 Hätte ich so was ja erwartet aber doch nicht in 2022.

Ich bin übrigens noch an dem Decoder-Projekt dran. Aber wie das bei solchen Spaßprojekten halt so ist kommt gerne was wichtigeres dazwischen.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Jahr-2022-Problem
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Cool, wieder was gelernt. Hätte zwar nicht erwartet, dass der Fehler gerade zur Jahreswende stattfindet aber durch die Darstellungsform lag das im Bereich des möglichen.
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BernhardS
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von BernhardS »

Bastelbruder hat geschrieben: Di 4. Jan 2022, 11:33 Achja, ich hab da noch was hintergründiges gefunden. Die neuartigen EFR-Geräte sollen sogar individuell ansprechbar sein.
Da ist ein Schreibfehler im Datum. Statt 2022 steht da 2002.
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Henrik_V
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Henrik_V »

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BernhardS
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von BernhardS »

Der Humor gefällt mir: Da das am 1. Juli abgeschaltet wird, ist es höchste Zeit sich damit zu befassen.

Bei uns wird die Straßenbeleuchtung übrigens von einer Wetterstation nach der tatsächlichen Himmelshelligkeit geschaltet.
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Henrik_V hat geschrieben: Mi 5. Jan 2022, 11:11 Hier noch mehr Lesestoff
http://pa3fwm.nl/signals/toonfrequent/
Danke
Das Decodieren mit Spectrum Lab war übrigens nicht wirklich erfolgreich. Hab einfach den Ausgang eines Trafos auf 1 Vpp runter geteilt mit einem Spannungsteiler. Laut Oszi kam da auch ein sehr schöner Sinus raus. Nur der Input Monitor von SL meinte, dass es irgend was ist, nur kein Sinus.

Jetzt lese ich mich gerade etwas in aktive Filter ein. Von Linear Technologies gibt es ein schönes online Tool zum Filter designen. Paar Parameter angeben und am Ende purzelt ein fertiger Schaltplan raus.
BernhardS hat geschrieben: Mi 5. Jan 2022, 15:16 Der Humor gefällt mir: Da das am 1. Juli abgeschaltet wird, ist es höchste Zeit sich damit zu befassen.
Von einer Abschaltung habe ich hier noch nichts gehört. Wäre ja auch nicht Sinnvoll.
sysconsol
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von sysconsol »

Hier wird per "Astrouhr" die Straßenbeleuchtung geschaltet.
Scheint aber direkt zu gehen - ohne Rundsteuersignal dazwischen.
Anse hat geschrieben: Mi 5. Jan 2022, 16:48 Hab einfach den Ausgang eines Trafos auf 1 Vpp runter geteilt mit einem Spannungsteiler. Laut Oszi kam da auch ein sehr schöner Sinus raus. Nur der Input Monitor von SL meinte, dass es irgend was ist, nur kein Sinus.
Übersteuerst du womöglich dein Eingang deiner Soundkarte?
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

sysconsol hat geschrieben: Mi 5. Jan 2022, 17:08 Übersteuerst du womöglich dein Eingang deiner Soundkarte?
Hatte ich auch vermutet. Bin immer weiter runter ohne Änderung. Laut SL wurde der ADC auch nicht ganz genutzt. Hab den Verdacht, dass da irgend was einstreut und sich mischt. Oder vielleicht die Soundkarte irgend eine Featur hat zur Unterdrückung von 50Hz. Ist halt nur eine einfache onboard Soundkarte.
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sukram
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von sukram »

Schau mal, ob du das Ding bekommst:
https://www.thomann.de/de/behringer_uco ... ca_202.htm

Da steckt (zumindest bei dem mir vorliegenden Modell) ein ziemlich hochwertiger TI (ex BurrBrown) USB-Analog Chip, wenn ich nicht irre ein PCM270irgendwas, drunter. Läuft ohne extra Treiber (Class-Compliant).
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von sysconsol »

Unter Windows die Signalverbesserung abschalten. Die versucht sonst bei Mikrofoneingängen zu filtern.

Die paar hundert Hz schafft jede Sondkarte. Ggf. mal mit Audacity prüfen.

Achso: Vmag und Hmag im Inputmonitor hast du eingestellt?
Dürfte per Default beides auf 1 stehen, bei mit sieht es mit Vmag 5.0 und Hmag 0.2 nach Sinus aus.
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von sysconsol »

Zur Veranschaulichung:
Input Monitor bei 8kHz Abtastfrequenz
Input Monitor bei 8kHz Abtastfrequenz
Input Monitor bei 44,1kHz Abtastfrequenz
Input Monitor bei 44,1kHz Abtastfrequenz
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Danke für die Demonstration.
Ich hab jetzt mal eine anderen Laptop getestet (älter). Da sieht es schon viel besser aus. Eine extra Soundkarte wollte ich jetzt auch nicht gerade anschaffen. So oft mach ich so Zeug nicht.
Das Signal läuft noch durch diese Schaltung. Einfacher Hochpass:
Bild_2022-01-06_184642.png
Damit habe ich es schon geschafft, das 400Hz Signal schön sichtbar heraus zu bringen. Im Spektrum ist auch ein schöner Peak bei 400Hz zu sehen. Das alles bisher aber nur mit einem Signal Generator. Jetzt läuft gerade SL und wartete auf ein echtes Signal.

Eine Handvoll Tondecoder ICs vom Typ LM567 stecken noch in der Post fest. Bin mal gespannt, ob die mit dem Signal was anfangen können.
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Hat funktioniert. Nach 22 Uhr war ordentlich was los. Für fünf Minuten wurden laufen irgend welche Codes verschickt.
Unbenannt.PNG
Anse
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Heute noch eine etwas anderen Ansatz verfolgt:
Bild_2022-01-08_221848.png
Was beim Radio die gewünschte Frequenz aus dem Äther fischt sollte doch hier auch super funktionieren. Eine Schwingkreis für 400 Hz zu bauen ist gar nicht mal so trivial. Zum Glück hatte ich noch von einem anderen Projekt 2,5µF Folienkondensatoren rum liegen. Die Spule sind ca. 1000 Wdg. Auf einem Ferritstab. 50 mH werden gebraucht laut Schwingkreisformel. Eine Messung der Resonanzfrequenz ergab 380Hz. Dafür, dass die Induktivität nur geschätzt war, ist das spot on. Man könnte von Induktivitätsintuition sprechen 8-)
Die Spannung über den Schwingkreis wird noch verstärkt und mit einem Offset versehen, damit der Tondecoder sie auch erkennt. Der Decoder wurde auch auf die Zielfrequenz eingestellt. Erste Test mit dem Signalgenerator ergaben: Sehr gute Selektivität obwohl die Resonanzfrequenz ein paar Hz daneben liegt.
Hier mal ein Signal:
Bild_2022-01-08_222611.png
Oben der Ausgang des Tondecoders, unten die verstärkte Spannung des Schwingkreises. Diese ist stark mit Aliasing-Artefakten belegt, da die Zeitbasen der Signale um einige Größenordnungen auseinander liegen. Aber im Prinzip erkennt man es.
Die Bitlänge passt auch mit 600mS exakt zum Decabit Standard.
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Henrik_V
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Henrik_V »

chick :)

ich würde noch die -5V wegdesignen.. (zB durch einen 220µF vom Schwingkreis zu GND und einen Biasleak-R? )
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Henrik_V hat geschrieben: So 9. Jan 2022, 08:44 ich würde noch die -5V wegdesignen.. (zB durch einen 220µF vom Schwingkreis zu GND und einen Biasleak-R? )
Die negative Spannung würde ich schon gerne weg bekommen. Meinst Du, Du könntest mir eine kleine Skizze machen? Kann mir das nicht ganz vorstellen. Die Thematik ist für mich relativ neu.
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BernhardS
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von BernhardS »

gelöscht
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Re: Rundsteuersignal decodieren?

Beitrag von Anse »

Diese Schaltung habe ich jetzt mal einige Tage laufen lassen. Die Decodierung übernimmt ein Atmega8, welcher die empfangenen Werte per UART an eine PC schickt. Funktioniert einwandfrei.
Bild_2022-01-22_185343.png
Schon erstaunlich, was so alles für Nachrichten verschickt werden Um 13:00, um 22:00 und 3:00 ist immer was gewesen. Gelegentlich auch mal dazwischen. Die Nachrichten bestehen aus 10 Bit Werten. Manch mal auch zwei mal der gleiche Wert direkt hintereinander. Mehr habe ich noch nicht heraus gefunden.
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