Colani's PI, Arduino & Home Domotica

Met dit goedkoop apparaatje kunt u de werking van draadloze afstandsbedieningen die werken met een frequentie tussen 250 MHz en 450 MHz testen. Het testertje meet de frequentie van de draaggolf en zet deze op een display.

Werking van draadloze afstandsbedieningen

Over welke afstandbedieningen gaat het?
In de meeste huishoudens zijn een heleboel draadloze afstandsbedieningen aanwezig. Denk aan de bedieningen van multimedia-apparatuur, KlikAanKlikUit-systemen, deurbellen, rijdend speelgoed, garagedeur openers, airco’s, weerstations met externe temperatuursensoren, inbraaksystemen en uiteraard autosleutels.
Die apparaten werken volgens een van de onderstaande systemen:
– Modulatie van infrarood licht.
– Modulatie van een zendfrequentie in het hogere MHz-bereik.
Het in deze review behandeld apparaatje kunt u alleen gebruiken voor het testen van apparaten die volgens het tweede systeem werken.

De draaggolf frequenties
Al deze systemen hebben zendertjes die elektromagnetische golven uitstralen met frequenties tussen 300 MHz en 450 MHz. Deze zendfrequentie noemt men de ‘draaggolf’. Bij Europese auto’s worden over het algemeen sleutels met een frequentie van 433 MHz of 434 MHz gebruikt. Bij Amerikaanse of Aziatische modellen wordt de frequentie 315 MHz toegepast. Het KlikAanKlikUit-systeem en talloze klonen daarvan werken allemaal met een draaggolf frequentie van 433,5 MHz. Het verouderde, maar zeer bekende X10-protocol maakt gebruik van een draaggolf met een frequentie van 433,92 MHz in Europa en van 310,0 MHz in Amerika.

Waarom wordt zo vaak van 433 MHz gebruik gemaakt?
De 433 MHz frequentieband is voor iedereen zonder enige noodzakelijke vergunning beschikbaar gesteld voor draadloze digitale laagvermogen communicatie tussen apparaten zoals sensors, weerstations, garagepoort openers, draadloze deurbellen en domotica. Vandaar dat alle officieel toegelaten afstandsbedieningen gebruik moeten maken van deze frequentie.
Weliswaar wordt tegenwoordig ook gewerkt met een draaggolf van 868 MHz, bijvoorbeeld door alle apparaten die volgens het Z-wave protocol werken, maar omdat dit testapparaatje hier niet voor geschikt is laten wij deze frequentie buiten beschouwing.

Draaggolf-communicatie werkt met Amplitude Shift Keying
Deze apparaten werken met 100 % amplitude-modulatie. De draaggolf is ofwel aanwezig, ofwel afwezig. U kunt bijvoorbeeld afspreken dat de aanwezigheid van de draaggolf overeen komt met het uitzenden van een digitale ‘H’. Het afwezig zijn van deze draaggolf betekent dan dat een digitale ‘L’ wordt uitgezonden. Dit systeem noemt men ‘Amplitude Shift Keying’, afgekort tot ASK. Dank zij het ontbreken van bidirectionele communicatie en encryptie zijn de communicatie-protocollen eenvoudig van aard.

De communicatie werkt verplicht met korte telegrammen
Er zijn, misschien zonder dat u het weet, ongetwijfeld een heleboel apparaten in uw buurt aanwezig die zenden en ontvangen op dergelijke frequenties. Denk aan de draadloze deurbel van uw buren, uw eigen inbraakalarm en de garagepoort opener van uw andere buren. Omdat deze elkaar uiteraard kunnen storen is het verboden dat die apparaten constant signalen uitzenden. Stel dat u een weerstation hebt dat draadloos communiceert met een buitenthermometer. Die thermometer zal dan bijvoorbeeld iedere tien minuten even snel de momentane temperatuur verzenden, in de hoop dat zijn basisstation deze uitzending opvangt en er de temperatuur uit weet te filteren. Zo’n pulstrein van signalen noemt men een ’telegram’. Een telegram bestaat steeds uit twee woorden. Het eerste woord bevat een unieke ID- of adres-code, waardoor de ontvanger weet dat ‘zijn’ zender aan het zenden is. Het tweede woord bevat de gegevens die de zender moet versturen, bijvoorbeeld de temperatuur.
Het is toegestaan dat de zender zijn telegram een paar maal achter elkaar verstuurt, zodat de kans vrijwel 100 % wordt dat de ontvanger het bericht ontvangt.
Dank zij deze communicatie via zeer korte telegrammen met ID’s kunt u in uw huis zowel zenders en ontvangers van KlikAanKlikUit toepassen, een draadloos weerstation installeren en een elektronisch te openen garagepoort gebruiken zonder dat deze drie systemen elkaar in de weg zitten.
Moeilijk te onderzoeken systemen
Als uw garagepoort niet meer reageert op het handzendertje moet u gaan onderzoeken waar de fout zit. Als het vervangen van het batterijtje in de handzender geen oplossing biedt kan het zijn dat het zendertje defect is, maar het kan natuurlijk ook een fout in de ontvanger zijn. Het foutzoeken in dergelijke systemen met uw multimeter of oscilloscoop is echter onmogelijk. Dat heeft alles te maken met het feit dat beide genoemde meetapparaten geen draaggolf signalen uit de lucht kunnen oppikken. Bovendien zendt een zendertje, na een toetsdruk, maar een paar milliseconden telegrammen uit en het is een hele kunst het wel of niet aanwezig zijn van deze korte pulstrein met een meetapparaat te detecteren.

De Winbang afstandsbediening tester

Hoe het werkt
Dit apparaatje is een ware uitkomst voor iedereen die regelmatig storingen moet opzoeken in de besproken afstandsbesturingen. Het testertje is namelijk in staat het telegram dat een zender uitzendt te ontvangen en er de waarde van de draaggolf uit af te leiden. Deze wordt numeriek weergegeven op het ingebouwde display tot u het apparaatje reset. Als u dus een zender in de buurt van de Winbang houdt en op de knop van de zender drukt zal, als deze goed werkt, de zenderfrequentie op het display verschijnen.
In de onderstaande video ziet u bijvoorbeeld hoe wij het Winbang apparaatje gebruiken voor het testen van een wandzender van het (oude) KlikAanKlikUit-systeem.

Fabrikant, leveranciers en prijzen
Het apparaat wordt onder diverse fabrikanten-namen aangeboden, maar de naam ‘Winbang’ wordt het meest genoemd en dus hebben wij deze naam maar geadopteerd. Als u googelt op ‘Frequency Counter 250-450MHZ’ vliegen de aanbiedingen u om de oren. De goedkoopste leverancier die wij hebben gevonden is de ‘Vehicle Tool Store’ op AliExpress die een exemplaar van de Winbang tester voor slechts € 12,62 levert zonder extra verzendkosten. U kunt er uiteraard ook veel meer voor betalen. Een bedrijf als Fruugo.nl vraagt er niet minder dan € 54,00 voor!

Het uiterlijk van de afstandsbediening tester
In de onderstaande foto ziet u wat er wordt geleverd voor uw twaalf euro. Het testertje zit in een kunststof behuizing van ongeveer 9,0 bij 6,0 bij 2,5 cm³ en weegt slechts 65 gram. In de rechter zijkant zit een kleine connector waarop u de voedingsspanning van 9,0 Vdc moet aansluiten. Hiervoor wordt een kort snoertje met een batterijklem voor een 9 V batterij meegeleverd.
Het apparaatje heeft geen knoppen, u zet het aan door de batterij aan te sluiten en zet het uit door de batterij los te koppelen.

Een punt van kritiek
Toegegeven, voor een prijs van twaalf euro mogen wij niet veel verwachten. Maar toch vragen wij ons af waarom de ontwerpers niet voor een iets grotere behuizing hebben gekozen waar de batterij in past. Het gehannes met de los hangende batterij is amateuristisch en een modern apparaat volledig onwaardig. Bovendien zou één klein goedkoop drukknopje het werken met het apparaat aanzienlijk veraangenamen.

De technische specificaties
Volgens de leveranciers heeft deze tester de onderstaande specificaties:
– Voedingsspanning: 7,5 Vdc ~ 10,0 Vdc
– Voedingsstroom bij indicatie: 51 mA
– Standby stroom: 40 mA
– Frequentiebereik: 250,0 MHz ~ 450,0 MHz
– Testafstand: 10 cm max.
– Afmetingen: 92 mm x 56 mm x 24mm

De elektronica in de Winbang afstandsbediening tester
De twee delen van de behuizing zitten vast met slechts twee schroefjes. Het interne ligt dus snel onder de fotolens, zie de onderstaande figuur. Op de achterzijde van de print herkennen wij een 78L05 stabilisator, die de 9 Vdc voedingsspanning reduceert tot 5 Vdc. Met drie condensatoren worden de spanningen extra afgevlakt en ontkoppeld. Op de voorzijde van de print is prominent een exemplaar van de EM78P156 aanwezig, een 8 bit microcontroller van het Taiwanese Elan.
Naast deze chip zit een klein chipje met als opschift 8522S. Googlen naar dit typenummer levert niet veel op. Het enige dat in de buurt komt is de DN8522S-A van Panasonic. Dat is een 1,7 GHz pre-scaler voor gebruik bij centrale antenne TV-systemen. Het zou natuurlijk kunnen dat er inderdaad van zo’n prescaler gebruik wordt gemaakt om de frequentie van het ontvangen zendsignaal te reduceren tot een waarde die behapbaar is door de microcontroller. De DN8522S-A kan ingesteld worden op frequentie deelfactoren van 64, 128 en 256.
Onder deze twee chip’s is duidelijk herkenbaar een grote lusvormige track aanwezig die ongetwijfeld als antenne dienst doet en via condensatoren en/of weerstanden gekoppeld is aan de chip met het opschrift 8522S.
Als derde en laatste chip herkennen wij een HEF4069UBT. Dat is een zesvoudige inverter uit de standaard CMOS-familie.

Het werken met de Winbang afstandsbediening tester

Super eenvoudig en snel
Zoals uit de video in het begin van dit artikel blijkt is het werken met dit apparaatje super eenvoudig. Houd de tester in de buurt van de zender. Het display geeft ‘—–‘ weer. Activeer nu even de zender. Als die werkt ziet u onmiddellijk de waarde van de draaggolf frequentie in beeld. Die blijft op het display staan tot u de batterij verwijdert.
De reikwijdte van de tester
Bij de specificaties wordt een waarde van 10 cm genoemd. Ons exemplaar is veel gevoeliger. Bij het testen van wandschakelaars van KlikAanKlikUit reageert de tester nog goed als er een afstand van 30 cm is tussen de schakelaar en het kastje van de Winbang tester. Die KAKU-zenders zijn blijkbaar krachtig, want een test van de handbediening van onze garagepoort levert inderdaad een veel kleinere gevoeligheid op. Hierbij moet de zender op het rechthoekige vakje met het opschrift ‘TX-zone’ van de tester worden gelegd om een stabiele en juiste frequentieweergave te verkrijgen.

De nauwkeurigheid en bandbreedte van de tester
Dat hebben wij getest met onze uiterst nauwkeurige HF-generator TF2015 van Marconi met de TF2171 Digital Synchroniser. Het volstaat het signaal van deze generator aan te sluiten op een weerstandje en dit weerstandje op de tester te leggen.

De bandbreedte gaat inderdaad van 250,0 MHz tot 450,0 MHz en geen Hz meer of minder. Blijkbaar worden deze waarden in de firmware als uiterste grenzen van het bereik vastgelegd. Binnen dit bereik kunnen wij geen afwijkingen ontdekken, de tester doet het keurig.

---

Ondersteun mijn website’s, kanaal en inhoud en mijn voortdurende inspanningen via Patreon:
https://patreon.com/Colani

Suc6
Terry van Erp