Ing. Emiliano Capuzzo Remote Contro NEC 11/11/2003. Remote Control NEC

Transcript

1 Remote Control NEC Questo progetto risponde all esigenza di decodificare ed utilizzare i codici prodotti da telecomandi IR che adottano la codifica NEC Trasmissione Format. Questo tipo di codifica è attualmente implementato nei chip PD6121/6122 e consiste in una variante di modulazione PPM della portante IR a 38KHz. Il frame di trasmissione tipico è il seguente: Figura 1: Bitstream prodotto dal modulatore Per il sincronismo viene sfruttata una particolare configurazione dell uscita (Leader Code) che consente al ricevitore di individuare l inizio del bit-stream, mentre il treno di bit contiene, nell ordine, il Custom Code (8 bit), una versione manipolata dello stesso (Custom Code di 8 bit), il comando associato al pulsante premuto (Data Code), ed infine la versione negata del data code (Data Code ) entrambi lunghi 8 bit. La modulazione impiegata è una PPM applicata ad una portante IR di 38KHz, se tutto il dispositivo è connesso ad un risonatore ceramico a 455KHz ed ogni impulso ha la durata di 0.56ms. Il frame prodotto durante la pressione ed il rilascio di un tasto è il seguente: Figura 2: Pacchetto dati e rilascio tasto La forma d onda prodotta al rilascio del tasto è quella contrassegnata con (2) ed ha la stessa durata del frame contenente i campi informativi e cioè di 108 ms. Nel dettaglio la struttura (1) consta del Leader Code e dello stream PPM costituito da 24 bit individuati dalla posizione temporale degli impulsi prodotti dal modulatore e precisamente 1,125 ms per un 1 e 2,25 ms per uno 0. 1

2 Figura 3: Pacchetto inviato La sequenza viene infine terminata da un impulso di stop che permette di individuare il ventiquattresimo bit. Figura 4: Esploso della struttura (3) Il Leader Code nel dettaglio è costituito da un livello alto persistente per 9 ms e da un livello basso immediatamente successivo di durata 2.25 ms. Figura 5: Struttura del Leader Code La portate IR è generata internamente dal chip ed ha la forma d onda riportata in figura 6. Tale segnale può pilotare direttamente la base di un BJT per il drive del Led trasmettitore IR. 2

3 Figura 6: Portante IR a 38KHz Per quanto riguarda la definizione del Custom Code e l assegnazione dei comandi ai vari tasti si rimanda alla documentazione originale NEC e precisamente al documento: U10114EJ6V0DS00. Il progetto in questione consiste in un microcontrollore Atmel provvisto di core AVR con collegato al pin INT0 l uscita di un sensore IR tipo TSOP1838, o equivalente, ed un PC con porta RS232 per visualizzare l output. +5V IR 1KΩ INT0 AVR CORE RS232 TSOP 1838 Figura 7: Schema elettrico del prototipo Per la decodifica del segnale PPM si è usato un contatore interno al µc, i cui segnale di start e stop/reset sono comandat1 dagli impulsi che provengono dal sensore IR. Il contatore incrementa il suo valore con una frequenza tale da consentire al bit di peso 4 di trovarsi nella condizione 0 se il tempo tra due impulsi consecutivi è minore di 2,25 ms, nello stato 1 se l intervallo di tempo è superiore. Inoltre si è provveduto ad una ulteriore analisi del segnale proveniente dal sensore IR al fine di individuare con esattezza la presenza del Leader Code di inizio sequenza stimando la durata dei primi due livelli del frame. 3

4 Il treno di impulsi PPM afferisce al pin di interruzione INT0 della MCU e quindi tutta la procedura di decodifica risulta indipendente dal normale flusso del programma. Il codice per implementare la decodifica del segnale PPM è stato prodotto dal compilatore BASCOM-AVR di MCS-Electronics ed il listato è il seguente: 'configurazione INT0 su fronte di discesa: il TSOP1838 ha uscita 'open collector e quindi negata Config Int0 = Falling Config Pind.0 = Output 'The prescale parameter excepts 1,8,64,256 or 1024 Config Timer0 = Timer, Prescale = 1024 'led XTAL = 12MHz '11718,7 hz 85us 'costanti Const S = "UNISON RESEARCH - TEST REMOTE CONTROL" 'variabili Dim Status As Byte Dim T As Byte Dim T_out As Byte Dim I As Byte Dim Custom As Byte Dim Custom_n As Byte Dim Comando As Byte Dim Comando_n As Byte 'alias flags Sync Alias Status.0 Start_t Alias Status.1 Rx Alias Status.2 Rilascio Alias Status.3 'cattura timer 'conteggio time_out 'indice bit stream 'custom code 'custom code negato 'comando 'comando negato 'sincronismo 'start sequence 'ricezione 'rilascio pulsante 'abilitazione interrupt Enable Interrupts Enable Int0 Enable Ovf0 'handles On Int0 Isr_ir On Ovf0 Time_out 'configurazione uart software Open "comd.5:9600,8,n,1,inverted" For Output As #1 '************* '* MAIN LOOP * '************* Print #1, S Start_t = 0 Sync = 0 Rx = 0 Rilascio = 0 I = 0 T_out = 0 4

5 Start Timer0 Do If Rilascio = 1 Then Print #1, "Rilascio pulsante..." If Rx = 1 Then Print #1, "Ricezione IR - Comando: "; Select Case Comando Case 7 : Print #1, "Open" Case 47 : Print #1, "Stop" Case 115 : Print #1, "Alza_volume" Case 119 : print #1, "Abbassa_volume" Case 51 : Print #1, "Input +" Case 59 : Print #1, "Input -" Case 11 : Print #1, "Play" Case 67 : Print #1, "0" Case 71 : Print #1, "1" Case 75 : Print #1, "2" Case 79 : Print #1, "3" Case 83 : Print #1, "4" Case 87 : Print #1, "5" Case 91 : Print #1, "6" Case 95 : Print #1, "7" Case 99 : Print #1, "8" Case 103 : Print #1, "9" End Select Print #1, Custom Print #1, Custom_n Print #1, Comando Print #1, Comando_n 'avvio timer 'spegnimento motore volume If Rilascio = 1 Then Set Portd.3 Set Portd.4 Loop '******************************* '* ISR ricezione dato IR - NEC * '******************************* Isr_ir: If Sync = 0 Then Rx = 0 If Start_t = 0 Then Start_t = 1 Else T = Timer0 If T > 158 And T < 161 Then Sync = 1 Rilascio = 0 If Sync = 1 Then T = Timer0 'valuta sincronismo 'se è il primo fronte ' avvio conteggio ' inizio sequenza bit 'altrimenti ' catturo conteggio 'verifico tempo di sync ' setto syncro ' resetto rilascio 'se c'e' sincronismo ' catturo timer0 ' resetto timer0 'ricezione custom code If I = 0 Then Custom.0 = T.4 5

6 If I = 1 Then Custom.1 = T.4 If I = 2 Then Custom.2 = T.4 If I = 3 Then Custom.3 = T.4 If I = 4 Then Custom.4 = T.4 If I = 5 Then Custom.5 = T.4 If I = 6 Then Custom.6 = T.4 If I = 7 Then Custom.7 = T.4 'ricezione custom code negato If I = 8 Then Custom_n.0 = T.4 If I = 9 Then Custom_n.1 = T.4 If I = 10 Then Custom_n.2 = T.4 If I = 11 Then Custom_n.3 = T.4 If I = 12 Then Custom_n.4 = T.4 If I = 13 Then Custom_n.5 = T.4 If I = 14 Then Custom_n.6 = T.4 If I = 15 Then Custom_n.7 = T.4 6

7 'ricezione comando If I = 16 Then Comando.0 = T.4 If I = 17 Then Comando.1 = T.4 If I = 18 Then Comando.2 = T.4 If I = 19 Then Comando.3 = T.4 If I = 20 Then Comando.4 = T.4 If I = 21 Then Comando.5 = T.4 If I = 22 Then Comando.6 = T.4 If I = 23 Then Comando.7 = T.4 'ricezione comando negato If I = 24 Then Comando_n.0 = T.4 If I = 25 Then Comando_n.1 = T.4 If I = 26 Then Comando_n.2 = T.4 If I = 27 Then Comando_n.3 = T.4 If I = 28 Then Comando_n.4 = T.4 If I = 29 Then Comando_n.5 = T.4 If I = 30 Then Comando_n.6 = T.4 7

8 If I = 31 Then Comando_n.7 = T.4 Start_t = 0 Sync = 0 Rx = 1 I = 255 T_out = 0 Esci: Incr I Return ************ * Time Out * ************ Time_out: Incr T_out If T_out = 3 Then Rilascio = 1 T_out = 0 Else Rilascio = 0 I = 0 Rx = 0 Sync = 0 Start_t = 0 Return 'azzero cont. time out 'incremento indice bit 'incremento conteggi time out 'rilascio pulsante ***** END PROGRAM ***** 8