CCP модуль для декодирования ИК-кодов пультов ДУ

By catcatcat On 16/06/2015 · Add Comment

Множество изготовителей для своих пультов дистанционного управления на ИК лучах используют принцип широтно-импульсной модуляции. В таких кодах бит единицы представляется импульсом большой длительности, а ноль импульсом короткой длительности.

Внешний вид последовательности имеет следующий вид (на выходе ИК приемника):

Характеристики такой передачи следующие.

Преамбула начала передачи данных – 13510 мс*
Бит нуля – 1131 мс*
Бит единицы – 2257 мс*

Преамбула авто повтора – 11270 мс*
Период между преамбулами авто повтора – 96270 мс*

*-все величины могут иметь допуск ± 5%

Количество передаваемых бит 32 (4 байта).

Декодирование такого типа передач заключается в измерении периода импульсов и при помощи простой логики определения к какому типу они относятся – преамбуле или битам данных. Вот для такой процедуры, очень удобно использовать стандартный модуль CCP в режиме захвате для определения длительности импульса.

А теперь с самого начала как настроить модуль для измерения как измерять и как декодировать. Для примера выберем микроконтроллер PIC16F1936. Мы видим, что все данные измеряются в миллисекундах, для этого нам необходим источник тактовых импульсов длительностью 1 миллисекунда.

Контроллер настроен для работы с внутренним генератором и тактовая составляет 32 МГц.

Для работы выберем модуль CCP4, вход его подключен к выводу порта RB0. Настройка, для работы по каждому отрицательному перепаду:

    CCP4CON=0b00000100;	// вход RB0
//	               ++++-- CCPxM<3:0>: режим работы - Capture mode: <strong>every falling edge</strong>

1 2	CCP4CON=0b00000100; // вход RB0 // ++++-- CCPxM<3:0>: режим работы - Capture mode: <strong>every falling edge</strong>

Модуль работает совместно с таймером, для этого настроим Т1:

    T1CON=0b00110001;	// настройка таймера T1CON
//	    |||||| |
//	    |||||| +-- TMR1ON таймер включить
//	    |||||+---- T1SYNC синхронизация отключена
//	    ||||+----- T1OSCEN генератор отключен
//	    ||++------ T1CKPS настройка предделителя 11 = 1:8 Prescale value
//	    ++-------- TMR1CS выбор тактовой частоты FOSC

T1CON=0b00110001; // настройка таймера T1CON

// |||||| |

// |||||| +-- TMR1ON таймер включить

// |||||+---- T1SYNC синхронизация отключена

// ||||+----- T1OSCEN генератор отключен

// ||++------ T1CKPS настройка предделителя 11 = 1:8 Prescale value

// ++-------- TMR1CS выбор тактовой частоты FOSC

Вся обработка будет происходить через прерывания, для этого настроим прерывания:

    INTCON = 0b11000000;            // включить прерывания глобальные, от периферии и на изменение состояния на входе
    CCP4IE = 1;                     // разрешить прерывания от CCP4
    TMR1IE = 1;                     // прерывание от таймера 1 разрешить

INTCON = 0b11000000; // включить прерывания глобальные, от периферии и на изменение состояния на входе

CCP4IE = 1; // разрешить прерывания от CCP4

TMR1IE = 1; // прерывание от таймера 1 разрешить

После этого модуль готов к работе, далее необходимо описать функцию (в прерываниях) которая позволить определять типа полученного байта и формировать данные.

Но для начала опишем логику приема сигнала, так как не удобно в WP сделать блок схему, поэтому опишем на пальцах.

Когда нет ИК сигнала таймер Т1 считает импульсы и время от времени переполняется и вызывает прерывания. В программе прерывания выполняется сброс флага прерывания от Т1 и устанавливается флаг ожидания приема (это надо для выполнения условий помехозащищенности).
CCP модуль ожидает прихода импульсов с ИК приемника. Как только приходит любой импульс (отрицательный перепад) на вход модуля значение таймера Т1 загружается в регистры CCPR4H и CCPR4L.
После этого необходимо загрузить данные в регистр длительности и обнулить таймер Т1 для готовности отсчета длительности следующего байта.
После этого проверяем полученную длительность:
1. если длительность в области 13510 мс – это значит мы получили начала приема ИК кода
2. если длительность в области 11270 мс – это код автоповтора, т.е. удерживается клавиша на пульте нажатой.
3. если длительность в области 1131 мс – это получен бит 0.
4. если длительность в области 2257 мс – это получен бит 1. Допуски для этих длительностей устанавливаем по своему опыту, но скажу одно чем ближе к полученному значению, тем выше помехозащищенность, но тем ниже чувствительность, так что тут, нужен компромисс.
Если получено начало кода, необходимо сбросить флаг ожидания приема (идет прием данных), это запретит повторное начало. И необходимо инициализировать счетчик принимаемых бит, для нас это 32 (32 бита в команде ИК).
Далее мы ожидаем импульсов длительностью 1131 мс или 2257 мс, если они приходят, то подсчитываем 32 бита и по получению последнего устанавливаем флаг ИК передача принята, для работы с автоповтором, устанавливает флаг разрешить прием автоповтор (это если он нужен).

Этого вполне достаточно, если нет внешних ИК помех. Дело в том, что часто лампы дневного света генерируют, очень большой спектр ИК помех и существует возможность ситуации, что ИК приемник (несмотря на свою избирательность) будет формировать на выходе импульсы. которые модулю CCP придется обрабатывать, а сформировать с него последовательность он не сможет. Тут тоже надо идти на компромисс, существует два метода:

блокировать работу CCP модуля пока ИК – эфир не будет очищен, (т.е пока вы не найдете неисправную эконом лампу и её не замените).
или пытаться несмотря на помехи “выдрать” из всего этого правильную последовательность.

Первый метод самый простой и не требует много ресурсов, логика работы сводиться к тому если CCP модуль получает данные не соответствующие данным ИК передатчика пульта, обработка данных блокируется и мы ждем переполнение таймера, для возобновления работы, (т.е. таймер переполниться когда не будет ИК помех). Но часто от помех избавиться не возможно, а необходимо все таки получить команду. Для этого применим следующий метод (правда он намного трудоемок, но дает отличные результаты), его работа заключается в том, что CCP модуль получает разрешения на прерывания, только в ожидаемые промежутки времени прихода данных. Во все остальное время прерывания от CCP модуля отключены.

Для начала приведем пример для обычного приема ИК команд

void interrupt my_isr(void) // прерывания
{ 
#define CLOBIT 32 // количество бит в передаче


    if(CCP4IF)// ИК приемник
    {
        CCP4IF=0;                                   // сброс вектора прерывания.
        pwm_reg = CCPR4L;                           // 
        pwm_reg += CCPR4H << 8;                     // 
        TMR1L=0;                                    // 
        TMR1H=0;                                    // 

        if(pwm_reg>13400&&pwm_reg<13600&&NACH)      // передача синхроимпульса должна сопровождаться переполнением таймера
        {
            chetchic=CLOBIT;                        //счетчик бит (3 байта 8*3=24)
            NACH=0;
        }
        else
        if (pwm_reg>11000&&pwm_reg<12000&&POV)      // передача "бита автоповтора"
        { // POV - блокировка функции автоповтора если не было перед этим передачи команды
            AUTO=1;
            timerautopo=5;// инициализация таймера, блокировки автоповтора
        }
        else
        if (pwm_reg>2100&&pwm_reg<2300&&chetchic>0) // передача "1"
        {
            bait01<<=1;
            bait01 |= 1;
            chetchic--;                         // подсчет принятых бит
            if(!chetchic){PRIEM=1;POV=1;}       // 32 установить флаг команда принята если переданы все 32 бита
        }
        else
        if (pwm_reg>1000&&pwm_reg<1200&&chetchic>0)// передача "0"
        {
            bait01<<=1;
            chetchic--;//подсчет принятых бит
            if(!chetchic){PRIEM=1;POV=1;}// установить флаг команда принята если переданы все 32 бита
        }
        else // помеха
        {
           NACH=1;
           chetchic=0; 
        }
    }

    if(TMR1IF)
    {
        TMR1IF=0;                             //
        if(--timerautopo==0)POV=0;            // таймер блокировки автоповтора если не было передачи команды
        NACH=1;
        chetchic=0;
    }
		
}//

void interrupt my_isr(void) // прерывания

{

#define CLOBIT 32 // количество бит в передаче

if(CCP4IF)// ИК приемник

{

CCP4IF=0; // сброс вектора прерывания.

pwm_reg = CCPR4L; //

pwm_reg += CCPR4H << 8; //

TMR1L=0; //

TMR1H=0; //

if(pwm_reg>13400&&pwm_reg<13600&&NACH) // передача синхроимпульса должна сопровождаться переполнением таймера

{

chetchic=CLOBIT; //счетчик бит (3 байта 8*3=24)

NACH=0;

}

else

if (pwm_reg>11000&&pwm_reg<12000&&POV) // передача "бита автоповтора"

{ // POV - блокировка функции автоповтора если не было перед этим передачи команды

AUTO=1;

timerautopo=5;// инициализация таймера, блокировки автоповтора

}

else

if (pwm_reg>2100&&pwm_reg<2300&&chetchic>0) // передача "1"

{

bait01<<=1;

bait01 |= 1;

chetchic--; // подсчет принятых бит

if(!chetchic){PRIEM=1;POV=1;} // 32 установить флаг команда принята если переданы все 32 бита

}

else

if (pwm_reg>1000&&pwm_reg<1200&&chetchic>0)// передача "0"

{

bait01<<=1;

chetchic--;//подсчет принятых бит

if(!chetchic){PRIEM=1;POV=1;}// установить флаг команда принята если переданы все 32 бита

}

else // помеха

{

NACH=1;

chetchic=0;

}

if(TMR1IF)

{

TMR1IF=0; //

if(--timerautopo==0)POV=0; // таймер блокировки автоповтора если не было передачи команды

NACH=1;

chetchic=0;

}

}//

В процессе ожидания устанавливается флаг NACH – готовности ожидания команды. Все формируемые импульсы фотоприемником обрабатываются и проверяются на заданные длительности. Если импульс не соответствует длительности преамбулы приема данных программа находиться постоянно в поиске начала команды.

Как только получено начало, инициализируется счетчик приема количества байт chetchic=CLOBIT (счетчик бит 3 байта 8*3=24) и сбрасывается флаг ожидания начала NACH=0. Это переключает программу в работу только двух длительностей нуля или единиц. Если длительность полученного импульса не соответствует требуемых заданных данных, цикл приема прерывается и программа ждет повтора команды. Такая логика дает возможность предотвратить получение не верной команды.

Раскодирование пульта

Коды приведены в шестнадцатеричном значении, так проще понимать их структуру.

Клавиша	Код	Клавиша	Код	Клавиша	Код
Exit	0x00FFF906	MUTE	0x00FF29D6	TV	0x00FFBB44
POWER	0x00FF21DE	*	0x00FF8B74	Zoom	0x00FFb946
1	0x00FFE11E	#	0x00FF46B4	CHL+	0x00FF6996
2	0x00FF619E	Back	0x00FF01FE	CHL-	0x00FF8976
3	0x00FFA15E	Clear	0x00FF2bd4	VOL+	0x00FFC936
4	0x00FFD12E	↑	0x00FF817E	VOL-	0x00FF31CE
5	0x00FF51AE	↓	0x00FF11EE	FAV	0x00FFA956
6	0x00FF916E	→	0x00FF41BE	MODE	0x00FFD926
7	0x00FFF10E	←	0x00FF09F6	MENU	0x00FF7986
8	0x00FF718E	OK	0x00FF9966	EPG	0x00FF39C6
9	0x00FFB14E	º RECORD	0x00FFC13E	SUB	0x00FFE916
0	0x00FF49B6	→ PLAY	0x00FF7B84	SWAP	0x00FF59A6
[] STOP	0x00FF3BC4	\|\| PAUSE	0x00FF19E6	←← REW	0x00FFDB24
→→ FWD	0x00FF5BA4	\|← REPLAY	0x00FF9B64	→\| SKIP	0x00FF1BE4

Сводная таблица по кодам ИК пультов дистанционного управления некоторых производителей в формате MExcel, собраны данные о кодах, изображение последовательностей, данные длительностей.

CCP модуль для декодирования ИК-кодов пультов ДУ - сводная таблица по кодам. 1.95 MB downloads

CCP модуль для декодирования ИК-кодов пультов...

Скачать

Это может быть интересно

Простой сенсорный регулятор света21/11/2013
Простой сенсорный регулятор. Проект – 2007 года. Регулятор выполнена на микроконтроллере PIC12F683 и имеет минимальное количество элементов. Выполняет стандартные функции, включение выключение света, изменение яркости, запоминание последнего установленного уровня и быстрое …
Altium Designer – создание рисунков на печатной плате05/08/2017
Для создание рисунков на печатной платы в Altium Designer можно использовать возможность использовать в Altium Designer сторонних скриптов. Мне возможность эта очень понравилась и я решил её расшарить для электронщиков. …
Сенсорный выключатель света20/03/2013
Хотя в настоящий момент актуальны системы управления освещением с передачей данных по электросети, но я думаю, что проекты такого рода тоже имеют право на жизнь. Анонс Три вида сенсора – …
Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя19/04/2013
Toyota Auto Fader – Модуль включения усилителя. Часто автолюбители прибегают к замене штатного головного устройства на универсальное мультимедийное, в котором значительно расширены функциональные возможности. Если возникает желание оставить в работе …
Проект с использованием MCC часть 0712/01/2017
Модуль PWM – широтно импульсная модуляция (ШИМ). ПИК контроллеры часто на борту имеют модули ШИМ. На их основе строятся многие узлы управления электро приводами. В нашем варианте мы будем его …
ch-4000 – универсальная печатная плата22/03/2013
На смену устаревшей плате ch-3000, пришла новая ch-4000. Плату уже можно приобрести в магазине Ворон. Схема. Плата позволяет создавать таймеры, часы реального времени, регуляторы температуры, регуляторы влажности, вольтметры, дистанционное управление …
Просто о внешних переменных04/02/2017
Часто возникает задача когда необходимо предавать данные между модулями программы. Например, передать данные между файлами, или управлять работой модулей. Для этого создаем заголовочный файл и описываем наши переменные как внешние. В …
Analog-to-Digital Converter with Computation Technical Brief29/09/2017
Аналого-цифровой преобразователь с вычислительным модулем. ВВЕДЕНИЕ Аналого-цифровой преобразователь (ADC) с вычислительным модулем (ADC2) в 8-разрядном микроконтроллере Microchip имеет встроенные вычислительные функции, которые обеспечивают функции пост-обработки, такие как передискретизация, усреднение и …
OLED RET012864E/REX012864J04/07/2016
RET012864E/REX012864J ОЛЕД индикатор производитель Raystar-Optronics приобретался в http://www.microchip.ua/ к сожалению никакой информации на сайте поставщика нет. Поэтому решил работу с этой версией индикатора на драйвере SSD1305 предоставить на своем сайте. Так как есть ошибки …
MCC PIC24 – модуль OUTPUT COMPARE – в режиме генератора звуковых сигналов25/10/2018
При проектировании простых устройств автоматики, часто необходимо иметь механизм звукового оповещения. Самый верхний уровень, это формирование голосовых сообщений, но об этом, как то по позже… В самом примитивном варианте можно …