ATtiny13 — ИК-приемник. Анализатор протокола NEC

Сегодня мы создадим проект, в котором используется стандартный ИК-пульт дистанционного управления от телевизора, аудиосистемы или другого устройства, использующего формат сигнала NEC.

Блок питания 0...30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания...

Подробнее

Наше устройство на ATtiny13 будет способно принимать и распознавать адреса с пульта стандарта NEC, отправляя данные в монитор последовательного порта.

Так как ATtiny13 не имеет аппаратного UART, мы будем отправлять данные через программный UART.

Проект протестирован с ATtiny13a @ 9,6 МГц, VCC = 5В и настройкой последовательного порта 8/N/1 на скорости 57600 бод (наименьшая частота ошибок во время тестов). Код находится на Github здесь.

Инфракрасная связь — теория

Инфракрасный передатчик состоит из светодиода, излучающего инфракрасное (ИК) излучение. Поскольку инфракрасное излучение невидимо для человеческого глаза, оно идеально подходит для использования в беспроводной связи.

Электронное дистанционное устройство в основном состоит из ИК-передатчика или ИК-приемника. ИК-передатчик мигает инфракрасным светодиодом, который превращается в команду, принимаемую модулем ИК-приемника. Во время передачи инфракрасный сигнал модулируется ШИМ (широтно-импульсное модулирование).

Наиболее часто используемая частота модуляции составляет около 38 кГц (есть также 36 кГц, 37,9 кГц, 38 кГц и 40 кГц).

Дальность передачи (расстояние между передатчиком и приемником) может составлять до 45 м, при этом наиболее распространенные инфракрасные приемники имеют дальность связи 45 м.

ИК-приемник состоит из приемного модуля (фотодиода, фототранзистора). На стороне приемника промодулированный сигнал демодулируется, и получается диаграмма, как показано на диаграмме ниже.

Единственным недостатком ИК-связи является то, что такая ситсема ограничена работой в пределах прямой видимости.

Протокол NEC — характеристики

8-битный адрес и 8-битная длина команды.
Доступен расширенный режим, удваивающий размер адреса.
Адрес и команда передаются дважды для надежности.
Импульсная дистанционная модуляция (PDM)
Несущая частота 38кГц.
Битовое время 1,125 мс или 2,25 мс.
Логический «0» — пакет импульсов 562,5 мкс, за которым следует интервал 562,5 мкс, с общим временем передачи 1,125 мс.
Логическая «1» — пакет импульсов 562,5 мкс, за которым следует интервал 1,6875 мс, с общим временем передачи 2,25

Протокол NEC — модуляция

Пакет импульсов в начале 9 мс (в 16 раз больше длины пакета импульсов, используемый для логического бита данных)
Пауза 4,5 мс
8-битный адрес принимающего устройства
8-битная логическая инверсия адреса
8-битная команда
8-битная логическая инверсия команды
Заключительный пакет импульсов 562,5 мкс, показывающий конец передачи сообщения.

Необходимые компоненты

ATtiny13 – плата разработки
Конвертер USB-UART
ИК-приемник (38 кГц) — TSOP31238 (TSOP1738)

Плата разработки Attiny13

Attiny13A, кнопка сброса, две отдельные кнопки, два светодиода, потенциометр, 5В или 3,3 В...

Подробнее

Принципиальная электрическая схема

Прошивка

Программный код данного проекта написан на C, который можно скомпилировать с помощью avr-gcc. Более подробная информация о том, как скомпилировать этот проект, находится здесь.

#include "ir.h"
#include "uart.h"

int
main(void)
{
    uint8_t addr, cmd;

    /* setup */
    IR_init();

    /* loop */
    while (1) {
        if (IR_read(&addr, &cmd) == IR_SUCCESS) {
            uart_puts("addr=");
            uart_putu(addr);
            uart_putc(',');
            uart_puts("cmd=");
            uart_putu(cmd);
            uart_putc('\n');
        }
    }
}

Источник