Собираюсь с Вами поделиться конструкцией одного маленького но очень полезного устройства. Оно было специально разработано и использовалось для незаметного убавления громкости музыкального центра в общественном месте, где часто бываю. Некоторые молодые люди, тоже посещающие это место, не понимали словами и разговорами что чрезмерно громкая музыка может кому то мешать и по этому было принято кардинальное решение — вынести напрочь им мозг 🙂
Идея заключалась в создании миниатюрного ИК пульта управления способного копировать коды команд с оригинальных ИК пультов от бытовой аппаратуры. При этом пульт должен поддерживать разные версии протоколов (RC5, Daewoo, JVC, Panasonic и т.д.), т.е. быть универсальным. Поскольку мне не было известно, по какому протоколу работал оригинальный пульт.
Описание
Принципиальная схема миниатюрного универсального пульта дистанционного управления представлена на рис.1.
Рис.1. Принципиальная схема миниатюрного универсального ИК пульта дистанционного управления.
Теперь можно управлять ЛЮБЫМ прибором с помощью одного пульта ДУ! Одна из самых полезных самоделок!
Основой схемы является микроконтроллер ATMega88, ИК-фотоприемник, ИК-светодиод и 6 кнопок управления.
Схема работает следующим образом. При удержании кнопки SB6 нажатой в течении 2.5 сек, активируется режим программирования, светодиод HL2 начинает быстро моргать сигнализируя о необходимости нажать одну из кнопок SB1 – SB5 для программирования на нее команды с оригинального пульта управления.
Если ни одна из указанных кнопок не была нажата, то через 10 сек пульт переходит в ждущий режим с низким энергопотреблением (20 мкА). По нажатию одной из кнопок SB1- SB5, в указанный промежуток времени, пульт переходит в режим ожидания кодовой посылки при этом светодиод HL2 моргает медленно. Далее в течение 10 сек с расстояния 10 — 100 см от фотоприемника необходимо подать команду с оригинально пульта управления путем кратковременного нажатия на нем желаемой клавиши. В случае успешной записи светодиод будет гореть в течении 2 сек, иначе часто помигает.
Теперь нажимая на клавиши SB1-SB5 можно осуществлять управление аппаратурой с миниатюрного пульта, так как будто бы это делалось с оригинального пульта. Светодиод HL2 индицирует передачу команды. Непрерывный режим включается одновременным нажатием клавиш SB1-SB5 и SB6. Отключается нажатием клавиши SB6.
Программа для микроконтроллера написана в среде Bascom. Универсальность пульта управления перед различными протоколами достигается за счет алгоритма работы программы. Если проанализировать несколько версий ИК протоколов передачи команд управления (Рис.2 – Рис.5. http://users.telenet.be/davshomepage), то можно найти в них сходство.
Рис.2. Протокол RC-5.
Рис.3. Протокол Daewoo.
Рис.4. Протокол JVC.
Теперь можно управлять ЛЮБЫМ прибором с помощью одного ЛЮБОГО пульта с кнопками.
Рис.5. Протокол Panasonic.
У всех протоколов есть старт импульс представляющий собой последовательность сигнала высокого и низкого уровня определенной длительности. Внутри кодовой комбинации имеются повторяющиеся между собой по длительности уровни нулей и единиц.
Отличие между протоколами заключается в рабочей частоте фотоприемника и числа комбинации нулей и единиц в посылке, их длительностей и длительности старт импульса. Как правило рабочая частота фотоприемника равняется 36 или 38 кГц. На небольшом расстоянии фотоприемник и пульт с разными рабочими частотами способны “увидеть” друг друга. На рис. 2-5 показаны огибающие ВЧ импульсов передаваемых пультами на вход фотоприемника, аналогичный сигнал присутствует на выходе фотоприемника только в инверсной форме (помните об этом).
В процессе программирования кнопки в режиме ожидания кодовой посылки программой отслеживается появление логического нуля на выходе фотоприемника. Так как фотоприемник выдает инверсный сигнал, то появлению логического нуля будет соответствовать приход старт импульса.
В этот момент обнуляется счетчик Timer1 отсчитывающий время до момента прихода высокого уровня с фотоприемника, соответствующего началу паузы в старт импульсе. Значение счетчика сохраняется в ОЗУ микроконтроллера (переменная Length_start), счетчик сбрасывается, и начинается отсчет паузы старт импульса.
Отсчет происходит до момента прихода низкого уровня на выходе фотоприемника, что соответствует началу первого информационного бита. Длительность паузы так же сохраняется в ОЗУ (переменная Length_pause).
Далее, аналогичным образом, принимаются первые длительности высокого и низкого уровней информационных битов, которые также сохраняются в ОЗУ в переменные Length_00 и Length_10, соответственно! Существует так же массив, в который первый высокий уровень на выходе фотоприемника сохраняется как код 00, а первый низкий уровень как код 10 (первое число это инверсное значение уровня, второе порядковый номер).
Далее в процессе приема длительности высокого и низкого уровней сравниваются с заданной точностью с длительностями Length_00 и Length_10, соответственно. В случае если длительность совпадает, то она также добавляется в массив как код 00 или 10, соответственно.
В случае если принятая длительность не совпадает, то она сохраняется в ОЗУ для высокого уровня в переменной Length_01 или для низкого в переменной Length_11. Соответственно в массив данные длительности записываются как коды 01 и 11.
Например, в протоколе Panasonic (Рис.5) присутствуют два вида длительностей высокого уровня Length_00, Length_01 (напоминаю, на диаграмме сигнал инверсный относительно сигнала на выходе фотоприемника), и один вид длительности низкого уровня Length_10. Переменная Length_11 не используется. Для протокола RC5 (рис.2) будут задействованы уже все переменные Length.
В процессе приема происходит проверка счетчика на превышение значения 20 мс. Таким образом, это является признаком конца кодовой посылки. Так же параллельно ведется вычисление усредненного значения длительностей Length_00, Length_01, Length_10 и Length_11, что добавляет лучшей точности в воспроизведении посылки с миниатюрного пульта. Если в процессе приема появляется еще какая то третья длительность из ряда Length_00, Length_01 или Length_10, Length_11, то это принимается за ошибку и прием прекращается, информируя пользователя об ошибке частым миганием светодиода HL2.
После завершения приема, все длительности и массив сохраняются в соответствующую для кнопки SB1-SB5 область EEPROM микроконтроллера.
При передаче команды с миниатюрного пульта управления происходит обратный процесс. Сначала передается старт импульс в виде ВЧ импульсов частотой 38 кГц, генерируемых при помощи счетчика Timer2, и паузы затем из массива поочередно извлекаются по 2 бита и передается ВЧ импульсы или пауза соответствующей им длительностью.
У данного алгоритма есть свой недостаток – он боится энергосберегающих ламп, поскольку питание лампы в них происходит током с частотой порядка 30-60 кГц то фотоприемник способен уловить световую пульсацию при большой яркости лампы или близком положении к ней.
Испытания пульта с различной бытовой аппаратурой показали хорошие результаты, единственное, что не работает с ним это пульты от кондиционеров. Полагаю в них либо большая разрядность кода, либо другая рабочая частота фотоприемника.
В том самом помещении, мне было очень забавно наблюдать как молодые люди крутились вокруг муз-центра и не понимали почему он сам убавляет громкость или выключается. Я над ними подшучивал и говорил, что он перегревается от слишком большой громкости, сделайте тише и будет все нормально :)))
Пульт может найти применения в быту и в более мирных целях 😉
К сожалению файл печатной платы был утерян, но при желании читатель может разработать свою топологию. Привожу фото получившейся конструкции.
Работу устройства можно посмотреть на YouTube
Файлы
Проект для Bascom-AVR — IkPult.rar
С подобным алгоритмом сохранения кодовой посылки от ИК пультов 4 годами ранее было реализовано устройство дистанционного управления освещением с адаптацией к пультам от бытовой аппаратуры.
Спасибо за Внимание!
Огромная благодарность Pashgan за отличный сайт!
Игорь Журавлев, специально для http://chipenable.ru/
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Источник: chipenable.ru
Универсальный программируемый пульт дистанционного управления на 5 кнопок. Схема на ATtiny25/45/85
Это самодельный универсальный пульт дистанционного управления, у которого можно запрограммировать до пяти кнопок. Пульт поддерживает самые популярные протоколы дистанционного управления: Philips RC-5, NEC, Samsung и Sony.
Пульт построен на микроконтроллере ATtiny85. При бездействии пульта схема переходит в спящий режим, обеспечивая продолжительный срок службы батареи питания.
Для управления инфракрасным светодиодом использована одна линия ввода/вывода ATtiny85, остальные четыре линии ввода/вывода предназначены для кнопок. Вывод сброса микроконтроллера можно использовать для подключения пятой кнопки.
Если вам нужно более пяти кнопок, вы можете сделать так, чтобы одна кнопка переключала между различными параметрами, или использовать одну кнопку для изменения режимов.
Принципиальная схема
Чтобы пульт дистанционного управления был как можно компактнее и имел плоское основание, было решено собрать его на SMD компонентах. Изначально планировалось сделать его длиннее и запитать от двух последовательно соединенных батареек ААА по 1,5 В.
Однако с появлением перезаряжаемых литиевых батареек формата AAA на 3,7 В, лучшим решением было использовать одну из них, чтобы уменьшить длину печатной платы. Вся схема размещена на печатной плате размером 10 мм x 100 мм.
В качестве ИК-светодиода использован SMD инфракрасный светодиод с длиной волны 940 нм, хотя подойдет любой ИК-светодиод. Зеленый светодиод, включенный параллельно с ИК-светодиодом, дает визуальную индикацию того, что ИК-пульт дистанционного управления работает.
Микроконтроллер ATtiny85 в корпусе SOIC, а остальные компоненты имеют размер 0805, поэтому их относительно легко паять вручную с помощью паяльника с тонким жалом.
Код программы меньше 1500 байт, поэтому вместо ATtiny85 можно использовать ATtiny25 или ATtiny45.
Программа
Генерация несущей
Все протоколы дистанционного управления работают на одинаковой несущей частоте от 36 кГц до 40 кГц. Точная частота кажется не критической, поэтому была выбрана частота 38,5 кГц. Она генерируется на OC1A (порт PB1) с использованием Timer/Counter1. Соотношение mark/space установлено примерно на уровне 25%, что снижает потребление тока ИК-светодиодом:
Источник: www.joyta.ru
Универсальный переключаемый пульт ДУ с протоколом RC-5
Предлагаемый ПДУ формирует команды в соответствии с распространенным протоколом RC-5, на прием которых рассчитаны многие устройства бытовой электроники. Особенность его в том, что соответствие между нажимаемыми кнопками и подаваемыми ИК командами можно установить или изменить по собственному желанию, приспособив таким образом пульт для управления любым устройством. Более того, можно задать три разных «раскладки» клавиатуры, переключая их по необходимости. Имеется возможность задать и такую «раскладку», при которой нажатия на разные кнопки ПДУ будут адресованы разным устройствам.
В конструкции использован МК ATtiny28, специально предназначенный для работы в ПДУ В отличие от других, в нем предусмотрен запрос прерывания установкой низкого логического уровня на любом из входов одного из портов. Это позволяет без дополнительных аппаратных затрат «разбудить» МК, находящийся в «спящем» режиме, нажатием на любую кнопку пульта. Сделать это, используя МК большинства других типов, значительно сложнее. Кроме того, в ATtiny28 имеется встроенный модулятор импульсов, что также упрощает схему ПДУ.
Рисунок 1
Схема ПДУ показана на рис. 1. Указанный на ней вариант микросхемы МК (ATtiny28V-1AC) в миниатюрном корпусе TQFP-32 выбран по той причине, что способен работать при напряжении питания, пониженном до 1,8 В. Можно использовать и микросхему в корпусе PDIP-28 (индекс Р вместо А в обозначении), учтя иную нумерацию выводов (табл. 1). Если же в ПДУ будет установлена микросхема с индексом L вместо V, он сможет работать при напряжении не менее 2,7 В. Максимальное напряжение в обоих случаях — 5,5 В.
| Вывод | Назначение в корпусе | |
| TQFP-32 | PDIP-28 | |
| 1 | PD3 | RESET |
| 2 | PD4 | PD0 |
| 3 | Не подключен | PD1 |
| 4 | VCC | PD2 |
| 5 | GND | PD3 |
| 6 | Не подключен | PD4 |
| 7 | XTAL1 | VCC |
| 8 | XTAL2 | GND |
| 9 | PD5 | XTAL1 |
| 10 | PD6 | XTAL2 |
| 11 | PD7 | PD5 |
| 12 | PB0 | PD6 |
| 13 | PB1 | PD7 |
| 14 | PB2 | PB0 |
| 15 | PB3 | PB1 |
| 16 | PB4 | PB2 |
| 17 | PB5 | PB3 |
| 18 | VCC | PB4 |
| 19 | Не подключен | PB5 |
| 20 | Не подключен | VCC |
| 21 | GND | Не подключен |
| 22 | Не подключен | GND |
| 23 | PB6 | PB6 |
| 24 | PB7 | PB7 |
| 25 | PA2 | PA2 |
| 26 | PA3 | PA3 |
| 27 | PA1 | PA1 |
| 28 | PA0 | PA0 |
| 29 | RESET | Отсутствует |
| 30 | PD0 | Отсутствует |
| 31 | PD1 | Отсутствует |
| 32 | PD2 | Отсутствует |
Таблица №1
Вывод начальной установки МК для большей помехоустойчивости соединен через резистор R1 с плюсом источника питания (батареи GB1), хотя аналогичный резистор имеется и внутри микросхемы. Частоту керамического резонатора ZQ1 (455 кГц) изменять нельзя, так как все реализованные программно длительности импульсов и периоды их повторения будут иметь правильные значения только при такой тактовой частоте. Конденсаторы, обычно устанавливаемые между выводами резонатора и общим проводом, в данном случае не нужны — в МК имеются внутренние.
В промежутках между нажатиями на кнопки программа переводит МК в «спящий» режим с минимальным энергопотреблением. При этом на выводах PD2—PD7 (выходах) установлены низкие логические уровни, а на выводах РВ2—РВ7 (входах) — высокие, благодаря внутренним резисторам, соединяющим их с плюсом питания. При нажатии на любую из кнопок SB 1 —SB36 уровень на соответствующем входе становится низким, что «будит» МК, заставляя его продолжить выполнение программы.
Прежде всего, она определяет, какая кнопка нажата, затем формирует на выходе РА2 МК кодовую последовательность соответствующей команды. Если кнопка не отпущена, через 114 мс программа повторит команду, в противном случае МК «заснет» до следующего нажатия на какую-либо кнопку.
Узел на транзисторе VT1 и излучающем диоде VD1 преобразует сигнал с выхода РА2 в ИК излучение. Конденсатор СЗ форсирует перепады напряжения, подаваемого на базу транзистора VT1, ускоряя его открывание и закрывание. Резистор R6 ограничивает амплитуду импульсов тока через излучающий диод до 0,15 А. При необходимости увеличить дальность действия ПДУ можно увеличить их амплитуду до 0,5 А, если примененный ИК диод такое допускает. Для этого достаточно установить резистор R6 меньшего номинала. Необходимо также заменить конденсатор С4 другим, большей емкости.
Светодиод HL1 вспыхивает на время передачи команды, а также при переключении раскладок команд по кнопкам. Цвет его свечения (красный, желтый или зеленый) указывает какая «раскладка» включена. Ограничительные резисторы R3 и R4 подобраны такими, чтобы субъективно яркость свечения «красного» и «зеленого» кристаллов светодиода была одинаковой.
Батарея питания GB1 — два соединенных последовательно гальванических элемента типоразмера АА. Так как большую часть времени МК «спит», потребляя очень маленький ток, выключатель питания не предусмотрен. Блокировочные конденсаторы С1 и С2 должны быть смонтированы как можно ближе к выводам питания и общего провода МК, а конденсатор С4 — к транзистору VT1 и излучающему диоду VD1.
Коды программы, которую необходимо занести во FLASH-память МК можно скачать в нашем архиве. Она разработана на базе программы [1], в которую внесены существенные изменения, коснувшиеся в основном порядка опроса состояния кнопок и их числа. Кроме того, таблица команд перенесена из начала занимаемого программой блока памяти в его конец. Теперь она состоит из трех (по числу «раскладок») отдельных таблиц, а из кодов команд удалены стартовые разряды, подпрограмма передачи команд формирует их автоматически. Предусмотрено переключение «раскладок» нажатиями на одну из кнопок, а также блокировка неиспользуемых кнопок (в оригинале при нажатии на такую кнопку передавался «мусор»)
Начальный
адрес
строки
Код (позиционное обозначение) нажатой кнопки при низком
уровне на входе
И низком
уровне
Источник: radioparty.ru