Какой ик приемник в ардуино. Arduino Uno. Подключение ИК-приемника. Дополнительная информация по работе с модулем

Недавно мне понадобилось управлять пультом от телевизора маленький проект на arduino . Суть заключалась в том, чтобы управлять кондиционером через саму arduino с датчиком температуры. К моему кондиционеру идёт достаточно удобный пульт, но нам ведь необходимо автоматизировать включение, выставление температуры и выключение. В результате долгих поисков смог найти для себя решение. О нём подробно под катом.

Как это работает

Подключаем IR приёмник , направляем пульт ДУ на приёмник, записываем сигнал и выводим его на Serial . (т.к. это первая часть статьи мы не рассматриваем отправку сигнала. Речь об отправке пойдёт как раз во второй части).

Что нам понадобится

  • Arduino (или аналоги, я использую Tosduino - подешевле раза в 2, полная совместимость с обычным arduino)
  • Светодиод (LED )
  • Резистор на 220 kOm
  • IR приёмник из серии

Подключение

IR Receiver (Приёмник)

Светодиод LED

Arduino Breadboard Arduino
pin number 11 резистор 220 kOm GND (GrouND)

IR технология

Самый дешевый способ для удаленного управления устройством в видимой доступности с помощью инфракрасного излучения. Почти всей аудио и видео техникой можно управлять таким образом. Благодаря широкому распространению необходимые компоненты довольно дешевы, что делает эту технологию идеальной для нас, любителей использовать ИК-пульта для наших собственных проектов.

Инфракрасное излучение на самом деле нормальный свет с определенным цветом. Мы, люди, не можем видеть этот цвет, потому что его длина волны 950 нм, что ниже видимого спектра. Это одна из причин, почему ИК выбран для нужд телемеханики, мы хотим использовать его, но мы не заинтересованы его видеть. Хотя мы не можем видеть инфракрасный свет, излучаемый от пульта дистанционного управления, но это не означает, что мы не можем сделать его видимым.

Видеокамера или цифровой фотоаппарат «видит» инфракрасный свет, как вы можете видеть на видео ниже. Даже самые дешевые сотовые телефоны имеют встроенные камеры. Просто наведите пульт на такую??камеру, нажмите любую кнопку, и вы увидите светодиодные мерцания.

Серия миниатюрных приемников для инфракрасных систем дистанционного управления. PIN диод и предусилитель собраны на выводной рамке, и выполнен в виде ИК-фильтра . Демодулированный выходной сигнал может быть непосредственно декодирован с помощью микропроцессора. - это стандартный приемник, поддерживает все основные коды передачи.

Part Carrier Frequency
30 kHZ
33 kHZ
36 kHZ
36.7 kHZ
38 kHZ
40 kHZ
56 kHZ

IRremote.h

Скачать библиотеку IRremote можно с моего репозитория на Github.com

Для установки данной библиотеки скопируйте содержимое архива в: arduino-1.x/libraries/IRremote Где arduino-1.x - это папка куда установлена Arduino IDE После чего должен быть доступен файл arduino-1.x/libraries/IRremote/IRremote.cpp и IRremote.h

Пример №1 - получаем код кнопки пульта ДУ

Данный скетч прочитает код нажатой на пульте кнопки и отправит информацию об этой кнопке в Serial порт для того чтобы мы могли потом этим кодом воспользоваться.

#include int RECEIVE_PIN = 2; IRrecv irrecv(RECEIVE_PIN); decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); irrecv.enableIRIn(); // Start the receiver } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { Serial.print("0x"); Serial.println(results.value, HEX); delay(50); irrecv.resume();// Receive the next value } }

Я буду использовать эти коды кнопок во всех следующих примерах:

Пример №2 - присваиваем имя для кнопки ПДУ

Отправим названия кнопок в Serial порт. (предварительно мы должны поймать коды этих кнопок и привязать им названия, смотрите в код, думаю там всё понятно будет).

#include int RECEIVE_PIN = 2; IRrecv irrecv(RECEIVE_PIN); decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); irrecv.enableIRIn(); } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { switch (results.value) { case 0x77E1A0CB: Serial.println("Center"); break; case 0x77E160CB: Serial.println("Right"); break; case 0x77E190CB: Serial.println("Left"); break; case 0x77E150CB: Serial.println("Up"); break; case 0x77E130CB: Serial.println("Down"); break; } irrecv.resume(); } }

Пример №3 - включаем LED по кнопке ПДУ

Теперь научим нашу Arduino включать светодиод (LED) на PIN 11 через кнопку на пульте

#include int LED = 11; int state = 0; // 0 = LED off while 1 = LED on int RECEIVE_PIN = 2; IRrecv irrecv(RECEIVE_PIN); decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); irrecv.enableIRIn(); pinMode(LED, OUTPUT); } void loop() { if ((irrecv.decode(&results)) && (results.value==0x77E1A0CB)) { if (state == 0) { state = 1; digitalWrite(LED, HIGH); Serial.println("Center - HIGH"); } else { state = 0; digitalWrite(LED, LOW); Serial.println("Center - LOW"); } delay(50); irrecv.resume(); } }

Пример №4 - ШИМ с ПДУ

Теперь давайте будем управлять яркостью нашего светодиода (так как он подключен к 11 порту, который имеет ШИМ то проблем не должно возникнуть). Для управления яркостью будут использоваться кнопки вверх и вниз на пульте ДУ.

#include int RECEIVE_PIN = 2; int brightness = 0; int LED = 11; IRrecv irrecv(RECEIVE_PIN); decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); irrecv.enableIRIn(); } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { switch (results.value) { case 0x77E150CB: if(brightness < 255) { brightness+=15; Serial.println(brightness); } break; case 0x77E130CB: if(brightness > 0) { brightness-=15; Serial.println(brightness); } break; } analogWrite(LED, brightness); irrecv.resume(); } }

Ну вот как то так. Во второй части статьи пойдёт речь о том, как полученный сигнал нам отправить на нашу технику. В моём случае это был кондиционер. Так же во второй части будет видео, которое покажет сборку под ключ, от начала и до конца + пример работы.

ИК приемник и инфракрасный пульт дистанционного управления – самый распространенный и простой способ управления электронной аппаратурой. Инфракрасный спектр излучения не виден человеческим глазом, но он отлично принимается ИК приемниками, которые встроены в электронные приборы. Модули Arduino ir remote используются для управления различной техникой в прямой видимости.

Широкое применение ИК излучателей стало возможным благодаря их низкой стоимости, простоте и удобству в использовании. ИК излучение лежит в диапазоне от 750 до 1000 мкм – это самая близкая часть спектра к видимому свету. В области инфракрасного излучения могут меняться оптические свойства различных материалов. Некоторые стекла, например, становятся непрозрачными для ИК лучей, парафин же наоборот прозрачен в ИК спектре.

Регистрируется излучение с помощью специальных фотоматериалов, на основе которых изготавливаются приемники. Источником инфракрасного излучения помимо нагретых тел (Солнца, ламп накаливания или свечей), могут быть твердотельные приборы – ИК светодиоды, лазеры. Излучение в инфракрасном диапазоне обладает рядом особенностей, благодаря которым их удобно использовать в пультах:

  • Твердотельные излучатели (ИК светодиоды) стоят дешево и они компактны.
  • Инфракрасные лучи не воспринимаются и не фиксируются человеческим глазом.
  • ИК приемники также дешево стоят, и они имеют небольшие размеры.
  • Малые помехи, так как передатчик и приемник настроены на одну частоту.
  • Отсутствует негативное влияние на здоровье человека.
  • Высокий показатель отражения от большинства материалов.
  • IR излучатели не влияют на работу других устройств.

Работа пульта осуществляется следующим образом. При нажатии кнопки происходит кодирование сигнала в инфракрасном свете, приемник принимает его и выполняет требуемое действие. Информация кодируется в виде логической последовательности пакетов импульсов с определенной частотой. Приемник получает эту последовательность и выполняет демодулирование данных. Для приема сигнала используется микросхема, в которой содержатся фотоприемник (фотодиод), усилители, полосовой фильтр, демодулятор (детектор, который позволяет выделить огибающую сигнала) и выходной транзистор. Также в ней установлены фильтры – электрический и оптический. Работают такие устройства на расстоянии до 40 метров. ИК способ передачи данных существует во многих устройствах: в бытовых приборах, в промышленной технике, компьютерах, оптоволоконных линиях.

IR приемник Arduino

Для считывания IR сигнала понадобятся сама плата Ардуино, макет, приемник IR сигнала и перемычки. Существует огромное множество различных приемников, но лучше использовать TSOP312 или другие соответствующие для Ардуино. Данные от пульта к приемнику могут передаваться по протоколу RC5 или NEC.

Чтобы определить, какая ножка к чему относится, нужно посмотреть на датчик со стороны приемника. Тогда на приемнике центральный контакт – это земля, слева – выход на микроконтроллер, справа – питание.

Для удобства можно использовать готовые модули IR приемника.

Подключение IR приемника к ардуино

Выходы IR приемника подключают к Ардуино к портам GND, 5V и цифровому входу. Схема подключения датчика к 11 цифровому пину изображена ниже.

Вот так выглядит схема с модулем инфракрасного приемника:


Библиотеки для работы с IR

Для работы с ИК устройствами можно использовать библиотеку IRremote, которая позволяет упростить построение систем управления. Скачать библиотеку можно . После загрузки скопируйте файлы в папку \arduino\libraries. Для подключения в свой скетч библиотеки нужно добавить заголовочный файл #include .

Для чтения информации используется пример IRrecvDumpV2 из библиотеки. Если пульт уже существует в списке распознаваемых, то сканирование не потребуется. Для считывания кодов нужно запустить среду ARduino IDE и открыть пример IRrecvDemo из IRremote.

Существует и вторая библиотека для работы с ИК сигналами – это IRLib . Она похожа по своему функционалу на предыдущую. По сравнению с IRremote в IRLib имеется пример для определения частоты ИК датчика. Но первая библиотека проще и удобнее в использовании.

После загрузки библиотеки можно начать считывать получаемые сигналы. Для этого используется следующий код.

Оператор decode_results нужен для того, чтобы присвоить полученному сигналу имя переменной results .

В коде нужно переписать «HEX» в «DEC».

Затем после загрузки программы нужно открыть последовательный монитор и нажимать кнопки на пульте. На экране будут появляться различные коды. Нужно сделать пометку с тем, к какой кнопке соотносится полученный код. Удобнее полученные данные записать в таблицу. После этот код можно записать в программу, чтобы можно было управлять прибором. Коды записываются в память самой платы ардуино EEPROM, что очень удобно, так как не придется программировать кнопки при каждом включении пульта.

Бывает, что при загрузке программы выдается ошибка «TDK2 was not declared In his scope». Для ее исправления нужно зайти в проводник, перейти в папку, в которой установлено приложение Arduino IDE и удалить файлы IRremoteTools.cpp и IRremoteTools.h. После этого нужно произвести перезагрузку программы на микроконтроллер.

Заключение

Использование Arduino ir remote упрощает жизнь пользователю. В качестве пульта дистанционного управления может выступать мобильный телефон, планшет или компьютер – для этого только нужен специальный софт. При помощи Ардуино можно централизовать все управление. Одной кнопкой на пульте можно выполнить сразу несколько действий – например, включить одновременно телевизор и Blu-Ray.

  • Tutorial

Устройства с управлением от инфракрасного пульта тесно вошли в нашу жизнь. Иногда пульт от телевизора или древней аудиосистемы теряется, а купить новый за давностью лет уже невозможно. Заказать новый пульт не всегда возможно, изготовить клон тоже, но обладая донором или информацией о нём можно изготовить конвертер. Такой транскодер будет принимать команды одного пульта и транслировать их в формат другого.

Для Arduino существует прекрасная библиотека IRemote которая делает построение разнообразных ИК систем управления очень простым. Но при решении даже такой простой задачи как транскодер обязательно находятся проблемы которые интересно решать.
Итак для начала нам необходим интегральный ИК приёмник типа TSOP312 или соответствующий шилд для Arduino. Не стоит забывать что ИК приёмников существует очень много и цоколёвка у них меняется случайным образом. Например я использовал некий безымянный элемент по цоколёвке совпадающий с TSOP382 но в уменьшенном корпусе и без разделительного ключа.

Собранная схема нужна нам для получения кодов команд от обеих пультов, к несчастью снять команды с устройства для которого пульт утерян несколько сложнее. Вы можете всё-таки найти пульт донор, воспользоваться универсальным пультом подобрав код (а зачем тогда вам тогда транскодер, раз уж пульт подошёл?) или попытавшись воспользоваться данными из интернет баз по IR кодам. Самым простым для меня оказалось воспользоваться приложением под андроид, эмулирующий нужный мне пульт.
Для чтения данных используем пример IRrecvDumpV2 из поставки IRremote, если ваш пульт относится к распознаваемым библиотекой то сырой результат сканирования вам не понадобится, хотя например пульт от LG у меня ложно распознавался как Samsung и не заработал при попытке отправлять команды через sendLG.

Пример полученных данных под спойлером:

Encoding: SAMSUNG
Code: 34346897 (32 bits)
Timing:
+4450, -4350 + 600, - 500 + 600, - 500 + 600, -1600

+ 600, - 500 + 600, - 500 + 600, - 500 + 600, -1600
+ 600, -1600 + 600, - 500 + 600, -1600 + 600, - 500
+ 600, - 500 + 600, - 500 + 600, -1600 + 600, -1600
+ 600, - 500 + 600, -1600 + 600, - 500 + 600, - 500
+ 600, - 500 + 550, -1650 + 550, - 550 + 550, - 550
+ 550, -1650 + 550, - 550 + 550, -1650 + 550, -1600
+ 600, -1600 + 600
unsigned int rawData = {4450,4350, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 550,1650, 550,550, 550,550, 550,1650, 550,550, 550,1650, 550,1600, 600,1600, 600}; // SAMSUNG 34346897
unsigned int data = 0x34346897;


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

Void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { switch(results.value){ case(0x845E5420):{ irsend.sendRaw(irSignal, sizeof(irSignal) / sizeof(irSignal), khz); }break; } } irrecv.resume(); irrecv.enableIRIn(); }
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).

Void sendDelayed(unsigned int array){ irsend.sendRaw(array, sizeof(array) / sizeof(array), khz); int array_size = sizeof(array) / sizeof(array); for(int i=0;i 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

IRsend::sendRaw (byte buf, unsigned int len, unsigned int hz)
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

Пример под спойлером

rawData=87;rawData=87;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=29;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=86;rawData=10;rawData=9;rawData=11;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=28;rawData=10;rawData=29;rawData=10;rawData=28;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=28;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=28;rawData=10;rawData=10;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=9;rawData=10;rawData=28;rawData=10;rawData=9;rawData=11;rawData=27;rawData=10;rawData=29;rawData=10;rawData=9;rawData=10;


Пример уже написанного скетча который позволяет управлять Samsung DVD HR-755 при помощи пульта Daewoo R40A01 находится в примерах под именем DaewooR40A01toDVDHR755Transcoder. Pull request на добавление примеров в общую ветку пока никто не принял поэтому скачать модифицированную библиотеку можно с форка .

Много фото с переделанным рекордером





















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

Модуль ИК Приемника в связке и ИК пультом дистанционного управления позволит легко реализовать дистанционное управление платой Arduino.

Он представляет из себя не что иное, как ИК приемник VS1838B с установленной на плате рекомендуемой производителем обвязкой.

Для работы с данным модулем "из коробки" необходим ПДУ с частотой 38 кГц.

Плюсом данной платы является цанговый разъем, позволяющий без применения пайки заменить ИК приемник на другой, работающий на частоте, необходимой для вашего проекта.

Основные технические характеристики:

Напряжение питания: 2.7 - 5.5В

Частота модуляции: 38кГц

Диапазон температур: - 20 ... + 80°C

Интерфейс: Цифровой

Подключение к Arduino

Модуль оборудован трехпиновым разъемом стандарта 2.54мм

: подключается к выводу GND

: подключается к выводу +5V

: подключается к цифровому выводу (в примере D2)

Пример работы в среде Arduino

Для работы с данным модулем необходимо установить библиотеку IRRemote

Скачиваем, распаковываем и закидываем в папку libraries в папке Arduino. В случае, если на момент добавления библиотеки, Arduino IDE была открытой, перезагружаем среду.

Считывание показаний кнопок ПДУ

Для считывания показаний пульта заливаем нижеприведенный скетч. Он будет выводить в порт кодировки нажатых кнопок.

В качестве примера будем использовать пульт, как на картинке, т.к. пульт такого типа идет в наборе

Про отличия в логике работы различных пультов можно прочитать в статье-оригинале от члена нашего сообщества под ником

Пример программного кода:

#include int RECV_PIN = 2; IRrecv irrecv(RECV_PIN); //Создаем объект получения сигнала с определенного порта decode_results results; //Переменная, хранящая результат void setup () { Serial // Начинаем прием } void loop () { if (irrecv.decode(&results)) //При получении сигнала... { Serial .println (results.value); //…выводим его значение в последовательный порт irrecv.resume(); } }

В мониторе порта должны увидеть слудущее:

При почти секундном удержании каждой кнопки, мы получаем около 10 кодов. Первый из них и является кодом кнопки. А после него начинает идти стандартный код, который сообщает о залипании кнопки.

Управление платой Arduino c ПДУ

Заставим светодиод на плате Arduino (D13) загораться при получении кодировки первой кнопки и выключаться при получении кодировки второй.

Пример программного кода:

// Тестировалось на Arduino IDE 1.0.3 #include int RECV_PIN = 2; int LED = 13; IRrecv irrecv(RECV_PIN); decode_results results; void setup () { Serial .begin (9600); irrecv.enableIRIn(); // Запуск приемника pinMode (LED, OUTPUT ); } void loop () { if (irrecv.decode(&results)) { Serial .println (results.value); if (results.value == 16769565) // При получении кодировки 1 { digitalWrite (LED, HIGH ); // Включаем светодиод } if (results.value == 16761405) // При получении кодировки 2 { digitalWrite (LED, LOW ); // Выключаем светодиод } irrecv.resume(); // Получаем следующее значение } }

Инфракрасный пульт дистанционного управления — один из самых простых способов взаимодействия с электронными приборами. Так, практически в каждом доме есть несколько таких устройств: телевизор, музыкальный центр, видеоплеер, кондиционер. Но самое интересное применение инфракрасного пульта — дистанционное правление роботом. Собственно, на этом уроке мы попытаемся реализовать такой способ управления с помощью популярного контроллера Ардуино Уно.

1. ИК-пульт

Что нужно для того, чтобы научить робота слушаться инфракрасного (ИК) пульта? Во-первых, нам потребуется сам пульт. Можно использовать обычный пульт от телевизора, а можно приобрести миниатюрный пульт от автомагнитолы. Именно такие пульты часто используются для управления роботами. На таком пульте есть 10 цифровых кнопок и 11 кнопок для манипуляции с музыкой: громкость, перемотка, play, stop, и т.д. Для наших целей более чем достаточно.

2. ИК-датчик

Во-вторых, для приема сигнала с пульта нам потребуется специальный ИК-датчик. Вообще, мы можем детектировать инфракрасное излучение обычным фотодиодом/фототранзистором, но в отличие от него, наш ИК-датчик воспринимает инфракрасный сигнал только на частоте 38 кГц (иногда 40кГц). Именно такое свойство позволяет датчику игнорировать много посторонних световых шумов от ламп освещения и солнца. Для этого урока воспользуемся популярным ИК-датчиком VS1838B , который обладает следующими характеристиками:
  • несущая частота: 38 кГц;
  • напряжение питания: 2,7 — 5,5 В;
  • потребляемый ток: 50 мкА.
Можно использовать и другие датчики, например: TSOP4838, TSOP1736, SFH506.

3. Подключение

Датчик имеет три вывода (три ноги). Если посмотреть на датчик со стороны приёмника ИК сигнала, как показано на рисунке,
  • то слева будет - выход на контроллер,
  • по центру - отрицательный контакт питания (земля),
  • и справа - положительный контакт питания (2.7 — 5.5В).
Принципиальная схема подключения Внешний вид макета

4. Программа

Подключив ИК-датчик будем писать программу для Ардуино Уно. Для этого воспользуемся стандартной библиотекой IRremote , которая предназначена как раз для упрощения работы с приёмом и передачей ИК сигналов. С помощью этой библиотеки будем принимать команды с пульта, и для начала, просто выводить их в окно монитора последовательного порта. Эта программа нам пригодится для того, чтобы понять какой код дает каждая кнопка. #include "IRremote.h" IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); // выставляем скорость COM порта irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { // если данные пришли Serial.println(results.value, HEX); // печатаем данные irrecv.resume(); // принимаем следующую команду } } Загружаем программу на Ардуино. После этого, пробуем получать команды с пульта. Открываем монитор последовательного порта (Ctrl+Shift+M), берём в руки пульт, и направляем его на датчик. Нажимая разные кнопочки, наблюдаем в окне монитора соответствующие этим кнопкам коды. Проблема с загрузкой программы В некоторых случаях, при попытке загрузить программу в контроллер, может появиться ошибка: TDK2 was not declared In his scope Чтобы ее исправить, достаточно удалить два файла из папки библиотеки. Заходим в проводник. Переходим в папку, где установлено приложение Arduino IDE (скорее всего это «C:\Program Files (x86)\Arduino»). Затем в папку с библиотекой: …\Arduino\libraries\RobotIRremote , и удаляем файлы: IRremoteTools.cpp и IRremoteTools.h. Затем, перезапускаем Arduino IDE, и снова пробуем загрузить программу на контроллер.

5. Управляем светодиодом с помощью ИК-пульта

Теперь, когда мы знаем, какие коды соответствуют кнопкам пульта, пробуем запрограммировать контроллер на зажигание и гашение светодиода при нажатии на кнопки громкости. Для этого нам потребуется коды (могут отличаться, в зависимости от пульта):
  • FFA857 — увеличение громкости;
  • FFE01F — уменьшение громкости.
В качестве светодиода, используем встроенный светодиод на выводе №13, так что схема подключения останется прежней. Итак, программа: #include "IRremote.h" IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник decode_results results; void setup() { irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { // если данные пришли switch (results.value) { case 0xFFA857: digitalWrite(13, HIGH); break; case 0xFFE01F: digitalWrite(13, LOW); break; } irrecv.resume(); // принимаем следующую команду } } Загружаем на Ардуино и тестируем. Жмем vol+ — светодиод зажигается. Жмем vol- — гаснет. Теперь, зная как это все работает, можно вместо светодиода управлять двигателями робота, или другими самодельными микроэлектронными устройствами!
Поделиться: