Проект 14: ИК-пульт дистанционного управления

Принцип Работы

Встроенный приемник преобразует световой сигнал, полученный от передатчика, в слабый электрический сигнал. Сигнал усиливается усилителем ИС. После автоматической регулировки усиления, полосовой фильтрации, демодуляции, формирования волны, он возвращается к исходному коду. Затем код вводится в схему идентификации кода через выходной контакт приемника сигнала.

Выводы и Подключение Инфракрасного Приемника

Инфракрасный приемник имеет 3 контакта. При использовании подключите VOUT к 11 цифровому контакту, GND к GND, VCC к +5V.

Необходимое Оборудование

Плата Arduino UNO * 1
Инфракрасный Пульт Дистанционного Управления * 1
Инфракрасный Приемник * 1
Светодиоды * 6
Резисторы 220 Ом * 6
Провода * 11
USB - кабель * 1

Подключение Схемы

Сначала подключите плату управления; затем подключите инфракрасный приемник, как упомянуто выше, подключите VOUT к цифровому контакту 11, подключите светодиоды с резисторами и подключите резисторы к контактам 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Принцип Эксперимента

Если вы хотите декодировать код с пульта ДУ, вы должны сначала знать, как он закодирован. Здесь используется метод кодирования по протоколу NEC. Ниже представлено краткое введение. • Протокол NEC

Особенности

(1) 8-битный адрес и 8-битная длина команды (2) адрес и команда передаются дважды для надежности (3) модуляция пульсового расстояния (4) частота несущей 38 КГц (5) время бита 1,125 мс или 2,25 мс

Протокол следующий

Определение логических 0 и 1 следующее

Импульс передается при нажатии и немедленном отпускании кнопки

На приведенной выше картинке показан типичный импульсный поезд протокола NEC. С этим протоколом LSB передается первым. В данном случае передается адрес $59 и команда $16. Сообщение начинается с 9-миллисекундного импульса AGC, который использовался для настройки усиления более ранних ИК-приемников. Затем следует 4,5-миллисекундный пробел, за которым следуют адрес и команда. Адрес и команда передаются дважды. Второй раз все биты инвертируются и могут использоваться для проверки полученного сообщения. Общее время передачи постоянно, потому что каждый бит повторяется с его инвертированной длиной. Если вам не интересна эта надежность, вы можете игнорировать инвертированные значения или можете расширить адрес и команду до 16 бит каждый! 

 Импульс передается при нажатии кнопки и отпускании после некоторого времени

Команда передается только один раз, даже если клавиша на пульте ДУ остается нажатой. Каждые 110 мс передается повторяющийся код, пока клавиша остается нажатой. Этот повторяющийся код - это просто 9-миллисекундный импульс AGC, за которым следует 2,25-миллисекундный пробел и 560-микросекундный всплеск.

Повторяющийся импульс

Обратите внимание, когда импульс поступает в интегрированный приемник, происходит процесс декодирования, усиления сигнала и формирования волны. Поэтому вам нужно убедиться, что уровень выходного сигнала прямо противоположен уровню сигнала передающего конца. То есть, когда инфракрасного сигнала нет, выходной конец находится в высоком уровне; когда инфракрасный сигнал есть, выходной конец находится в низком уровне. Вы можете увидеть импульс на приемном конце на осциллографе. Постарайтесь лучше понять программу на основе того, что вы видите.

Пример Кода для одного светодиода

//////////////////////////////////////////////////////////////////
// Проект 14: Дистанционное Управление https://github.com/shirriff/Arduino-IRremote

#include <IRremote.h>
int RECV_PIN = 11; // выбираем цифровой контакт 11 для инфракрасного приемника
int LED1 = 2; // выбираем цифровой контакт 2 для светодиода 1

long on1 = 0x00FF6897; // код включения для первой кнопки
long off1 = 0x00FF9867; // код выключения для первой кнопки

IRrecv irrecv(RECV_PIN); // создание экземпляра приемника ИК-сигналов
decode_results results; // создание экземпляра для результатов декодирования

void dump(decode_results *results) {
  // Выводит структуру decode_results.
  int count = results->rawlen;
  if (results->decode_type == UNKNOWN) {
    Serial.println("Сообщение не удалось декодировать");
  } else {
    if (results->decode_type == NEC) {
      Serial.print("Декодирован NEC: ");
    } else if (results->decode_type == SONY) {
      Serial.print("Декодирован SONY: ");
    } else if (results->decode_type == RC5) {
      Serial.print("Декодирован RC5: ");
    } else if (results->decode_type == RC6) {
      Serial.print("Декодирован RC6: ");
    }
    Serial.print(results->value, HEX);
    Serial.print(" (");
    Serial.print(results->bits, DEC);
    Serial.println(" бит)");
  }
  Serial.print("Необработанное (");
  Serial.print(count, DEC);
  Serial.print("): ");
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    if ((i % 2) == 1) {
      Serial.print(results->rawbuf[i]*USECPERTICK, DEC);
    } else {
      Serial.print(-(int)results->rawbuf[i]*USECPERTICK, DEC);
    }
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.println("");
}

void setup() {
  pinMode(RECV_PIN, INPUT);
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  irrecv.enableIRIn(); // Запуск приемника
}

int on = 0;
unsigned long last = millis();

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) {
    if (millis() - last > 250) {
      on = !on;
      digitalWrite(13, on ? HIGH : LOW);
      dump(&results);
    }

  if (results.value == on1 )
       digitalWrite(LED1, HIGH);
  if (results.value == off1 )
       digitalWrite(LED1, LOW);      
  last = millis();
  irrecv.resume(); // Прием следующего значения
  }
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////

Пример Кода для 6 светодиодов

//////////////////////////////////////////////////////////////////
// Проект 14: Дистанционное Управление https://github.com/shirriff/Arduino-IRremote

#include <IRremote.h>
int RECV_PIN = 11; // выбираем цифровой контакт 11 для инфракрасного приемника
int LED1 = 2; // выбираем цифровой контакт 2 для светодиода 1
int LED2 = 3; // выбираем цифровой контакт 3 для светодиода 2
int LED3 = 4; // выбираем цифровой контакт 4 для светодиода 3
int LED4 = 5; // выбираем цифровой контакт 5 для светодиода 4
int LED5 = 6; // выбираем цифровой контакт 6 для светодиода 5
int LED6 = 7; // выбираем цифровой контакт 7 для светодиода 6
long on1 = 0x00FF6897; // код включения для первой кнопки
long off1 = 0x00FF9867; // код выключения для первой кнопки
long on2 = 0x00FFB04F; // код включения для второй кнопки
long off2 = 0x00FF30CF; // код выключения для второй кнопки
long on3 = 0x00FF18E7; // код включения для третьей кнопки
long off3 = 0x00FF7A85; // код выключения для третьей кнопки
long on4 = 0x00FF10EF; // код включения для четвертой кнопки
long off4 = 0x00FF38C7; // код выключения для четвертой кнопки
long on5 = 0x00FF5AA5; // код включения для пятой кнопки
long off5 = 0x00FF42BD; // код выключения для пятой кнопки
long on6 = 0x00FF4AB5; // код включения для шестой кнопки
long off6 = 0x00FF52AD; // код выключения для шестой кнопки
IRrecv irrecv(RECV_PIN); // создание экземпляра приемника ИК-сигналов
decode_results results; // создание экземпляра для результатов декодирования

void dump(decode_results *results) {
  // Выводит структуру decode_results.
  int count = results->rawlen;
  if (results->decode_type == UNKNOWN) {
    Serial.println("Сообщение не удалось декодировать");
  } else {
    if (results->decode_type == NEC) {
      Serial.print("Декодирован NEC: ");
    } else if (results->decode_type == SONY) {
      Serial.print("Декодирован SONY: ");
    } else if (results->decode_type == RC5) {
      Serial.print("Декодирован RC5: ");
    } else if (results->decode_type == RC6) {
      Serial.print("Декодирован RC6: ");
    }
    Serial.print(results->value, HEX);
    Serial.print(" (");
    Serial.print(results->bits, DEC);
    Serial.println(" бит)");
  }
  Serial.print("Необработанное (");
  Serial.print(count, DEC);
  Serial.print("): ");
  for (int i = 0; i < count; i++) {
    if ((i % 2) == 1) {
      Serial.print(results->rawbuf[i]*USECPERTICK, DEC);
    } else {
      Serial.print(-(int)results->rawbuf[i]*USECPERTICK, DEC);
    }
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.println("");
}

void setup() {
  pinMode(RECV_PIN, INPUT);
  pinMode(LED1, OUTPUT);
  pinMode(LED2, OUTPUT);
  pinMode(LED3, OUTPUT);
  pinMode(LED4, OUTPUT);
  pinMode(LED5, OUTPUT);
  pinMode(LED6, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
  irrecv.enableIRIn(); // Запуск приемника
}

int on = 0;
unsigned long last = millis();

void loop() {
  if (irrecv.decode(&results)) {
    if (millis() - last > 250) {
      on = !on;
      digitalWrite(13, on ? HIGH : LOW);
      dump(&results);
    }

if (results.value == on1 )
       digitalWrite(LED1, HIGH);
    if (results.value == off1 )
       digitalWrite(LED1, LOW); 
    if (results.value == on2 )
       digitalWrite(LED2, HIGH);
    if (results.value == off2 )
       digitalWrite(LED2, LOW); 
    if (results.value == on3 )
       digitalWrite(LED3, HIGH);
    if (results.value == off3 )
       digitalWrite(LED3, LOW);
    if (results.value == on4 )
       digitalWrite(LED4, HIGH);
    if (results.value == off4 )
       digitalWrite(LED4, LOW); 
    if (results.value == on5 )
       digitalWrite(LED5, HIGH);
    if (results.value == off5 )
       digitalWrite(LED5, LOW); 
    if (results.value == on6 )
       digitalWrite(LED6, HIGH);
    if (results.value == off6 )
       digitalWrite(LED6, LOW);     
    last = millis();
    irrecv.resume(); // Прием следующего значения
  }
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////

Примечание: добавьте папку IRremote в директорию установки \Arduino\libraries, иначе компиляция не удастся. Библиотека инфракрасного пульта дистанционного управления: https://github.com/shirriff/Arduino-IRremote

Результат Теста

Декодируйте закодированный импульсный сигнал, излучаемый пультом дистанционного управления, затем выполняйте соответствующее действие в соответствии с результатами декодирования. Таким образом, вы сможете управлять своим устройством с помощью пульта дистанционного управления.

После загрузки откройте серийный монитор, и вы увидите результат, как показано ниже.