Irda на ардуино

Arduino и ИК пульт

Описание

В наборе GyverKIT идёт комплект ИК управления:

  • Пульт с интерфейсом NEC
  • Приёмник TL1838
  • ИК светодиод

С его помощью можно:

  • Управлять своим устройством с пульта (комплектный пульт + приёмник)
  • Управлять своим устройством с любого пульта (от телевизора/люстры + приёмник)
  • Управлять телевизором, эмулируя его пульт (ИК светодиод)
  • Передавать данные с одной Ардуины на другую (ИК светодиод + приёмник), например библиотека GyverTransfer

Подключение

Модуль ИК приёмника подключается следующим образом:

  • S: сигнальный пин, любой цифровой пин МК
  • -: GND
  • Средний (не подписан): VCC

Библиотеки

  • IRremote – очень тяжёлая универсальная “стандартная” библиотека
  • IRLremote – более оптимизированная и продвинутая библиотека от NicoHood
  • NecDecoder – наша библиотека для интерфейса NEC (Hash), на котором работают все китайские пульты

В примерах на этом сайте мы будем использовать NecDecoder как очень лёгкую и простую в использовании. Библиотека идёт в архиве к набору GyverKIT, а свежую версию всегда можно установить/обновить из встроенного менеджера библиотек Arduino по названию NecDecoder. Краткая документация находится по ссылке выше, базовые примеры есть в самой библиотеке.

Примеры

Примеры для библиотеки NecDecoder версии 2.x!

Перед использованием нужно знать коды кнопок пульта, загружаем вот этот пример и открываем порт:

Нажимаем кнопку на пульте – получаем её код

Источник

IR транскодер на Arduino

В случае если захват выдаёт сообщение “IR code too long. Edit IRremoteInt.h and increase RAWLEN” библиотеку придётся немного исправить — увеличив размер буфера для команд. Для пульта которым планируется управлять достаточно знать 32 битный код команды, стоит обратить внимание что на некоторых пультах код зажатой клавиши отличается от той же кнопки в режиме нажал и отпустил. Такие кнопки потребуют двух значений. Сводим полученные коды в удобную для вас таблицу. В ту же таблицу сохраняем коды для пульта донора в сыром виде.
Подключаем к Arduino инфракрасный светодиод и пишем простейшую программу которая получает инфракрасный сигнал с заданным кодом и отправляет другой код через светодиод. Резистор на 82 выбран из соображений того что валялось под рукой. Для встраиваемого устройства его можно смело увеличивать до 200 Ом а если передатчик должен быть дальнобойным то придётся дополнить его нехитрым транзисторным каскадом, иначе тока от Arduino обязательно не хватит.

При наличии кодов команд от обеих пультов код транскодера приобретает следующий вид

Запускаем скетч, заливаем в Arduino. Как ни странно после запуска одна команда проходит, после чего все последующие устройством игнорируются. Чтобы не связываться с отладкой добавляем в цикл мигалку на 13 пине и видим что после первой попытки отправить команду плата зависает. Что же, значит не всё так гладко в одновременном использовании передачи и приёма ИК сигнала в одном проекте. Немного покопавшись в используемых таймерах выясняется что так как и отправка и приём использует общий таймер то после начала отправки код должен подождать пока отправка не закончится. Можно эмпирически добавить задержку в пол секунды (delay(500) )и всё будет работать, но зная что сырые данные у нас представляют собой отсчёты времени в миллисекундах то можно просто добавить функцию отправки с задержкой. В модуле Irsend есть даже подходящая функция custom_delay_usec, которой я изначально воспользовался неправильно, забыв домножить величину задержки на множитель USECPERTICK из библиотеки (50 мс).

Такой код отлично работает, в switch теперь достаточно вписать нужное число case для кнопок и всё будет работать. Но не тут то было. Коды rawData записываются в виде массива int а у нас платформа на микроконтроллере. Память для переменных будет съедена уже пятью командами длиной по 100 элементов. А ведь на пультах бывает и по 25 кнопок.
Проблемы нет если не пользоваться сырым представлением данных, для этого в библиотеке есть возможность слать команды известными протоколами, например для пультов совместимых с Sony это sendSony. В библиотеке уже реализованы пульты известных производителей, но с ходу разобраться с моим пультом у меня не получилось. Поэтому переходим к более примитивным способам экономии памяти которые помогут тем у кого пульты совсем уж нестандартные.
Первое что приходит в голову это задавать rawData не в виде int, а перейти на байт. Все значения в этом массиве это результат чтения ИК сигнала таймером с периодом 50 миллисекунд, а так как эти данные кратны 50, то разделив их на 50 мы ничего не потеряем. Верхний предел будет ограничен значением 50*255=12750, а это 12 секунд, чего будет достаточно даже для декодирования неспешной азбуки Морзе — если такая необходимость возникнет.
В библиотеку был добавлен метод принимающий на вход байты, что сократило потребления памяти вдвое

Только вот памяти под переменные у Arduino всего два килобайта а это максимом 40 команд по 50 байтов. Нам необходимо больше памяти. И эту память мы извлечём из сегмента команд. Достаточно зарезервировать один массив достаточного размера и набивать его перед отправкой чередой присваиваний. Итого из кодового сегмента на одну команду будет тратиться около 100 байт, но ведь и места для кода у нас не меньше десяти килобайт. Так что на средний пульт со ста кнопками нам уже хватит.
Дабы не набивать руками присваивания в библиотеку был добавлен пример IRrecvDumpRawByte который выводит сырые данные не только в форме байтов но и в виде блока присваиваний










Под катом находятся фотографии интеграции Arduino Nano внутрь этого DVD рекордера, Arduino Mini конечно занимает ощутимо меньше места, но под рукой была только Nano. Питание я взял с панели управления. Сигнал со встроенного приёмника был подключен к Arduino а параллельно ему был напаян ещё один ИК приёмник, расположенный с противоположной стороны от первого. Тем же навесным монтажом на него был напаян ИК светодиод. В принципе этого повторения можно было бы избежать — но сигнал с ИК приёмника инвертирован — поэтому напрямую завести ТТЛ сигнал на устройство не получится — а городить инвертор на логике или транзисторе я уже не стал.

Несмотря на то, что в моём случае сырые данные отлично работали, эксперименты с остальным домашним оборудованием показали что далеко не все захваченные сигналы корректно работали при попытке управления конкретным устройством. Команда включения кондиционера так и не заработала, хотя если он был уже включён смена режимов работала корректно. Колонка от LG тоже отказалась воспринимать сырые команды, но отлично реагировала на отправку кодов через sendSamsung. При этом пять собранных по знакомых телевизора отлично реагировали на сырые данные. Вариант с разной частотой сигнала я опробовал — это никак не помогло. Возможно проблема лежит в частоте дискретизации сигнала в 50 мс. Судя по работоспособности команд формата Samsung на технике LG, протокол стоит формализовать в виде отдельного модуль по аналогии с ir_LG.cpp ir_JVC.cpp ir_Dish.cpp, подобрав для конкретного устройства заголовок и параметры кодирования нулей и единиц. Наверное разбор написания такого протокола послужит неплохой темой для статьи.

Ну и в дополнение, вторая большая ИК библиотека для Arduino это IRLib. Она обладает схожим функционалом, в ней есть даже готовый модуль для разбора ИК протоколов для десктопа. Был проведён быстрый сравнительный тест чтения сырых данных который не выявил разницы в отсчётах по сравнению с IRemote. Из плюсов, в IRLib уже есть пример определения на какой частоте работает ИК передатчик. Пример Samsung36 фактически реализует разбор протокола по данным из сети интернет. Кроме того, документация отлично расписывает подключение ИК приёмников с каскадированием и много чего ещё. Хотя на мой взгляд, IRemote гораздо проще в понимании и использовании.

Источник

ИК-передатчик

Общие сведения:

Trema-модуль ИК-передатчик — позволяет управлять проектами на расстоянии совместно с ИК-приёмником. Он исполнен в линейке Trema-модулей, что позволяет включать модуль в проект, без пайки и макетных плат.

Модуль ИК-передатчика построен на базе ИК-светодиода U5293IRC.

Видео:

Спецификация:

  • Входное напряжение: 4,0 . 5,5 В (номинально 5 В)
  • Потребляемый ток: до 100 мА в импульсном режиме (при Vсс = 5 В)
  • Длинна световой волны: 940 нм (пиковое значение)
  • Максимальная частота сигнала: до 10 МГц
  • Расстояние передачи: до 10 м (при Vcc = 5 В)
  • Рабочая температура: -25 … 85 °C
  • Угол направленности: 120° (с потерей мощности

Подключение:

Модуль подключается к любому цифровому выводу Arduino. В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield .

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ — 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO

Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO.

Способ — 2 : Используя Trema Set Shield

Модуль можно подключить к любому из цифровых входов Trema Set Shield.

Способ — 3 : Используя проводной шлейф и Shield

Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Подробнее о модуле:

Для передачи данных ИК-передатчиком, предлагаем воспользоваться библиотекой iarduino_IR, которая позволяет работать с ИК-приёмником и(или) ИК-передатчиком.

Библиотека использует второй аппаратный таймер,

НЕ ВЫВОДИТЕ СИГНАЛЫ ШИМ НА 3 ИЛИ 11 ВЫВОД!

Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей инструкции..

Дополнительная информация по работе с модулем:

Пакеты: Практически все пульты отправляют не только информационный пакет (указывающий тип устройства и код нажатой кнопки), но и пакеты повтора, сообщающие устройству об удержании нажатой кнопки. Таким образом принимающее устройство может реагировать на нажатие кнопки однократно или в течении всего времени её удержания.
Например: нажимая и удерживая кнопку с номером телевизионного канала, телевизор переключится на данный канал только один раз. В то время, как нажимая и удерживая кнопку увеличения громкости, телевизор будет её увеличивать в течении всего времени удержания кнопки.

Количество информационных пакетов у большинства пультов равно одному, но некоторые устройства, например кондиционеры, используют 2, 3 и более информационных пакетов.

Состав пакетов: Информационный пакет несёт информацию о коде производителя, типе устройства, коде нажатой кнопки и т.д. Пакеты повтора могут частично или полностью совпадать с информационным пакетом, копировать его биты с инверсией, или не нести никакой информации, представляя последовательность из нескольких одинаковых, для каждого пакета повтора, битов.

Длительность пауз между пакетами: обычно не превышает 200мс.

Протоколы передачи данных: определяют следующие, основные, параметры:

Несущая частота: у большинства пультов равна 38 кГц, именно на эту частоту настроен Trema ИК-приёмник.

Кодирование информации: это принцип передачи битов данных. Выделим три основных вида кодирования, при которых каждый бит передаётся последовательностью из одного импульса и одной паузы:

Сигналы Start, Stop и Toggle: по своему названию располагаются в начале, конце или середине пакета.

Stop: При кодировании длинной паузы, нельзя определить значение последнего бита в пакете, так как после пакета следует большая пауза, и последний бит будет всегда определяться как «1», поэтому в пакет добавляется сигнал Stop представляющий из себя импульс не несущий никакой информации.

Start: При бифазном кодировании требуется подать сигнал Start, так как невозможно начать передачу пакета с паузы.

Toggle: Это бит, который меняет своё значение при каждом новом нажатии на кнопку, используется в протоколах RS5, RS5X, RS6 (Philips), где пакеты повторов полностью повторяют данные информационного пакета. Таким образом принимающее устройство может отличить удержание кнопки от её повторного нажатия.

кодирование длиной импульсов — сначала передаётся импульс, длина которого зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой не зависит от значения бита. Например: в протоколе SIRC (Sony), длина импульса для бита «1» = 1200мкс, а для бита «0» = 600мкс, длина пауз всегда равна 600мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине импульса.

кодирование длиной пауз — сначала передаётся импульс, длина которого не зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой зависит от значения бита. Например: в протоколе NEC, длина паузы для бита «1» = 1687,5мкс, а для бита «0» = 562,5мкс, длина импульсов всегда равна 562,5мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине паузы.

бифазное кодирование — длина импульса равна длине паузы, а их последовательность определяет тип передаваемого бита. Например: в протоколе RS5 (Philips), для бита «1» импульс следует за паузой, а для бита «0» пауза следует за импульсом. Для протокола NRC (Nokia), наоборот, для бита «1» пауза следует за импульсом, а для бита «0» импульс следует за паузой.

Примеры:

Однократная передача данных:

Передача данных с пакетами повторов:

Передача данных с указанием протокола:

Данный пример показывает, как передатчик может полностью имитировать сигналы других ИК-пультов дистанционного управления.

В статье Wiki ИК-приёмник, описано, как получить строку протокола передачи данных ИК-пультов через ИК-приёмник и как получить коды кнопок, передаваемые ИК-пультами.

Полученную строку протокола, нужно передать в качестве параметра функции protocol(), после чего можно отправлять коды кнопок функцией send(). В результате, устройства будут реагировать на ИК-передатчик, как на собственный ИК-пульт.

Источник

Adblock
detector