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Hausautomatisierung - Funksteckdosen

Unnötig Kabel verlegen mag keiner. Daher kam mir die Idee einfach die vielfach auf dem Markt geworfenen Funksteckdosen zu verwenden. Nach einigem recherchieren wurde auch klar, dass ein großteil der Funksteckdosen mit dem gleichen Übertragungsverfahren arbeiten. Das Protokoll kann man sich entweder selber anhand eines vorhandenen Funksets ausprobieren oder aber man schaut sich das Datenblatt des meißt verwendeten PT2262 bzw. HX2262 an. Ziel ist es natürlich einen USB-Adapter zu bauen mit dem man die Funksteckdosen steuern kann.

Ein wenig Theorie vorweg...
Vorweg sei gesagt es es viele Seiten im Netz gibt auf denen alles recht gut beschrieben ist. Da diese Seiten kommen und gehen verlinke ich diese hier ausnahmsweise mal nicht. Google ist aber eine gute Hilfe. Dennoch möchte ich hier die wichtigsten Sachen kurz erläutern. Wie die fertigen Fernbedienungen für die Steckdosen arbeiten möchte ich hier nicht beschreiben, braucht man für mein Projekt auch nicht unbedingt zu wissen.
Wir fangen mal von hinten an und beginnen mit dem Sender. Gearbeitet wird hier mit einem Amplitude-Shift Keying (ASK) Sender der im On-Off Keying (OOK) Modus betrieben wird. Das heißt wenn wir eine 1 übertragen möchten schalten wir das Trägersignal ein und bei einer 0 schalten wir es ab.
Die Funksteckdosen arbeiten mit 12 Bit. Diese 12 Bit werden wie folgt verteilt:

Zu beachten ist hier das für die Kodierung des Taster und der Funktion immer nur 1 Bit gesetzt werden darf, die anderen Bits müssen auf 0 gesetzt werden. Für die Kodierung der Steckdosengruppe trifft dies natürlich nicht zu.
Das Beispiel würde jetzt die Steckdose B der Gruppe 11101 (DIP-Schalter-Stellungen) einschalten.
Für die Kodierung jedes Bits wird ein spezielle Muster verwendet. Der eingebaute Encoder arbeitet auf den Adressbits mit 3 Zuständen und auf den Datenbits mit 2 Zuständen. Verwendet werden jedoch sowohl bei den Adress als auch bei den Datenbits nur 2 Zustände (High und Low).
Die kodierten Signale für 0 (Low) und 1 (High) bestehen jeweils aus 8 Takten:

Wir benötigen also für unsere 12 Bit genau 96 Takte. Am Ende ist es noch erforderlich ein Synchronisationssignal zu senden. Dieses besteht aus weitere 32 Takten welche wie folgt aussehen:

Das gesamte Signal um eine Steckdose zu schalten umfasst also genau 128 Takte. Wichtig ist jedoch das die Decoder in den Steckdosen zwei komplette Schaltsignale benötigen um den Schaltvorgang auszuführen. Jeder Takt dauert exakt 400µs was bei 128 Takten 51,2ms ergibt (Aus Datenblatt entnommen). Es ist also wichtig, dass wir diese Zeiten so genau wie möglich treffen wenn wir das Signal mit dem µC generieren.
Jetzt schauen wir uns die Bits nochmal im einzelnen an:

ACHTUNG
Es gibt auch andere Steckdosen auf dem Markt (z.B. duewi B402B) welche nicht nach diesem Standard arbeiten aber dennoch den PT/HX Chip verwenden. Hier muss ein wenig mit den Bits gespielt werden um den passenden Code raus zu bekommen. Diese Steckdosen lassen nur die Einstellung eines Hauscodes von A,B,C und D zu. Die Zuordnung der Taster ist fest in den Steckdosen konfiguriert. Da das Übertragungsverfahren aber wie gesagt identisch ist muss man nur die passende Bitkombination ausprobieren oder einfach am PT Chip messen.