Управление микроконтроллером по NEC протоколу.

admin | 10.01.2015 | Статьи\ AVR Учебный курс | 14 комментариев

Когда только начался век мобильных технологий, все старались не отставать от жизни и постоянно меняли гаджеты. Вначале дубовые кирпичи Nokia3310, потом Simens M65 с полифонией, потом window mobile, там уж и андроид подоспел… Для меня все закончилось на Xperia play, знатный был телефонец, жаль что помер 🙂 В итоге, так и не найдя ему достойной замены, вернулся к обычным трэшевым кнопочным «лишь бы звонил».

Но осталась одна не решенная проблема — отсутствие камеры. Конечно, фотоаппарат с вменяемой камерой имеется, но его гемморой с батарейками просто сводит все удовольствие от съемки на нет. В итоге вылезло еще пару «за», поэтому в доме оказался планшет. В начале никто даже не догадался для каких «грязных» целей мне он понадобился 🙂

Нет, игры на андроиде меня не впечатляют, а эмуляторы без кнопок это полный кал, просмотр видео и прочие шалобушки в виде интернет серфинга тоже не интересны. Идея была подсмотрена на сайте марсохода, смысл таков что у любого телефона нету внешнего выхода, кроме USB и выхода на наушники, USB слишком сложен для начинающих, но зато можно юзать выход с наушников!!! Просто напросто воспроизводишь сигнал определенной частоты, а на принимающей стороне смотришь какая это частота. Пишешь какую нибудь управляющую софтинку под андроид и радуешься.

Но сегодня не об этом, как оказалось все намного проще. Совершенно случайно у моего девайса на борту оказался ИК выход, я прослезился вспомнив времена Qtek S200, у нас в универе стояли телевизоры с обучающими каналами, а мы ходили и переключали на спортивные каналы. Надо было видеть бешенство преподов 🙂

Кроме того в комплекте шла программулина поддерживающая кучу разных телевизоров, музыкальных центров и пр. Итак задача стала более понятной, так как дома присутствует телевизор samsung с пультиком, то в конечном счете задача свелась к тому, чтобы управлять с пульта микроконтроллером, ибо планшет поддерживает этот пульт.

Как решается подобная задача? Рекомендую вначале ознакомиться тут. Берется TSOP4836, подается питанию, а выход подключается к осциллографу. «Заглянул я под кусточек что увидел там… 🙂 В смысле видим вот такое

Пишем в гугле: «протоколы инфракрасных пультов», смотрим на что похож наш сигнал. Искать долго не пришлось, ибо понятно что это NEC протокол.

Теоретически вначале идут 8 бит адреса, затем те же 8 бит, но инверсные, затем 8 бит команда, затем 8 бит таже инверсная команда. Но если внимательно посмотреть, то мои старшие 8бит не похожи на инверсию младших 8 бит, их чего можно сделать вывод что адрес задается 16 битным числом. Далее идет 8 битная команда, затем эта же команда, но в инверсии(наоборот). Тут уже все похоже

Осталось разобраться как это дело работает. Еще в прошлый раз, когда разбирался с NRF24L01 запалил на сайте MCS Electronics AN #157 — Implementation of IR NEC protocol. Основная идея работы взята чуть менее чем полностью оттуда.

Логика работы: ждем от внешнего прерывания сигнал по спаду, если пришел — значит запускаем таймер. В следующее внешнее прерывание считаем количество тиков, которые сделал таймер, если их достаточно, то значит пришел старт бит, выставляем флаг, сбрасываем таймер, ждем следующего прерывания. Если тики в нужном диапазоне, то записываем данные, от нуля до 32 бит. Если же данные вне диапазона — останавливаем таймер, обнуляемся и ждем до следующего прерывания.

Обратите внимание данные 1 и 0 кодируются длительностью импульса, короткий импульс — ноль, длинный — единица. Сперва код не заработал, пришлось потыкаться осциллографом, очень выручил недавно испеченный uart terminal, в итоге оказалось что тайминги не соответствуют моим, сделал чуток поменьше и все заработало.

Прошивка состоит чуть менее чем полностью из прерываний. Адрес не учитывается, проверки тоже, если пришла команда Vol+ — зажигаем светодиод, если Vol- то тушим его, по пути выводим значения команд в терминал. Таким образом, можно смотреть через терминалку команды для всех кнопок пульта.

#include <mega8.h>
#include <delay.h>
#include <stdio.h>
 
volatile int tik = 0;  // счетчик тиков
volatile char Byt; //счетчик количества прочитанных битов
volatile bit Repeat_flag; //флаг повтора
volatile bit Start_flag=0; //флаг старт бита
volatile char Address;  //адрес
volatile char Command;  //команда
volatile char Address_1; //прямой адрес 
volatile char Command_1; //прямая команда
volatile char Address_0; //инверсный адрес
volatile char Command_0; //инверсная команда
 
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
    TCNT0=254; //31250/(256-254)=15625 кHz 64us
    tik++;     
    if(tik >= 1200)  
    {
        tik = 0;
        Repeat_flag = 0;
        Start_flag = 0;
        Address_1 = 0;
        Command_1 = 0;
        Address_0 = 0;
        Command_0 = 0;
        Address = 0;
        Command = 0;
        TCCR0=(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);           
    }    
}
 
// External Interrupt 0 service routine
interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)
{
    TCCR0=(1<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);    //timer on     
 
    if((tik >= 139) && (tik < 150))  
    { //если происходит от 139 до 150 тиков, значит старт бит
        Address = 1;
        Repeat_flag = 0;
        Start_flag = 1;
        Address_1 = 0;
        Command_1 = 0;
        Address_0 = 0;
        Command_0 = 0; 
 
    }          
 
    if((tik >= 116) && (tik < 139)) //  11.1- 13.3ms
    { //если от 116 до 138, значит повтор
        Address = 2;
        Repeat_flag = 1;
        Start_flag = 0;
    }
 
 
    // от 22 до 115 - "1"
    if((tik >= 22) && (tik < 116) && (Start_flag == 1))   //2,1- 11.1ms
    {
        Byt++;
        if(Byt < 9) 
        {
            Address_1 = Address_1 << 1;
            Address_1 = Address_1 + 1;
        }
 
        if(Byt >= 9 && Byt < 17) 
        {
            Address_0 = Address_0 << 1;
            Address_0 = Address_0 + 1;
        }
 
        if(Byt >= 17 && Byt < 25)
        {
            Command_1 = Command_1 << 1;
            Command_1 = Command_1 + 1;
        }
 
        if(Byt >= 25) 
        {
            Command_0 = Command_0 << 1;
            Command_0 = Command_0 + 1;
        }
    }
 
 
    // 10 - 21 teaks - "0"
    if(tik >= 10 && tik < 22 && Start_flag == 1)
    { 
        Byt++;
 
        if(Byt < 9) 
        {
            Address_1 = Address_1 << 1;
        }
 
        if(Byt >= 9 && Byt < 17) 
        {
            Address_0 = Address_0 << 1;
        }
 
        if(Byt >= 17 && Byt < 25)
        {
            Command_1 = Command_1 << 1;
        }
 
        if (Byt >= 25) 
        {
            Command_0 = Command_0 << 1;
        }
    }
 
    tik = 0;
 
    if(Byt == 32)
    { 
        Address = Address_1;
        Command = Command_1;
        Byt = 0;
        Repeat_flag = 0;
        Start_flag = 0;
        TCCR0=(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00); 
        putchar(Command);
 
    }
 
}
 
void main(void)
{
DDRB = 0;
PORTB = 0;
 
// Port D initialization
// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=Out 
DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3) | (0<<DDD2) | (0<<DDD1) | (1<<DDD0);
PORTD=0;
 
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 31,250 kHz
TCCR0=(1<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00);
TCNT0=0xFD;
 
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) | (0<<OCIE1B) | (0<<TOIE1) | (1<<TOIE0);
 
// External Interrupt(s) initialization
// INT0: On
// INT0 Mode: Falling Edge
// INT1: Off
GICR|=(0<<INT1) | (1<<INT0);
MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (1<<ISC01) | (0<<ISC00);
GIFR=(0<<INTF1) | (1<<INTF0);
 
// USART initialization
// Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity
// USART Receiver: Off
// USART Transmitter: On
// USART Mode: Asynchronous
// USART Baud Rate: 9600
UCSRA=(0<<RXC) | (0<<TXC) | (0<<UDRE) | (0<<FE) | (0<<DOR) | (0<<UPE) | (0<<U2X) | (0<<MPCM);
UCSRB=(0<<RXCIE) | (0<<TXCIE) | (0<<UDRIE) | (0<<RXEN) | (1<<TXEN) | (0<<UCSZ2) | (0<<RXB8) | (0<<TXB8);
UCSRC=(1<<URSEL) | (0<<UMSEL) | (0<<UPM1) | (0<<UPM0) | (0<<USBS) | (1<<UCSZ1) | (1<<UCSZ0) | (0<<UCPOL);
UBRRH=0x00;
UBRRL=0x33;
 
 
// Global enable interrupts
#asm("sei")
 
while (1)
      {        
       if(Command == 0xe0)PORTD.0=1;   //если нажата "Vol+" - включаем светодиодc
       if(Command == 0xd0)PORTD.0=0;  //если "Vol-" -выключаем светодиод                       
       delay_ms(100); 
      }
}

#include <mega8.h> #include <delay.h> #include <stdio.h> volatile int tik = 0; // счетчик тиков volatile char Byt; //счетчик количества прочитанных битов volatile bit Repeat_flag; //флаг повтора volatile bit Start_flag=0; //флаг старт бита volatile char Address; //адрес volatile char Command; //команда volatile char Address_1; //прямой адрес volatile char Command_1; //прямая команда volatile char Address_0; //инверсный адрес volatile char Command_0; //инверсная команда interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { TCNT0=254; //31250/(256-254)=15625 кHz 64us tik++; if(tik >= 1200) { tik = 0; Repeat_flag = 0; Start_flag = 0; Address_1 = 0; Command_1 = 0; Address_0 = 0; Command_0 = 0; Address = 0; Command = 0; TCCR0=(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00); } } // External Interrupt 0 service routine interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) { TCCR0=(1<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00); //timer on if((tik >= 139) && (tik < 150)) { //если происходит от 139 до 150 тиков, значит старт бит Address = 1; Repeat_flag = 0; Start_flag = 1; Address_1 = 0; Command_1 = 0; Address_0 = 0; Command_0 = 0; } if((tik >= 116) && (tik < 139)) // 11.1- 13.3ms { //если от 116 до 138, значит повтор Address = 2; Repeat_flag = 1; Start_flag = 0; } // от 22 до 115 - "1" if((tik >= 22) && (tik < 116) && (Start_flag == 1)) //2,1- 11.1ms { Byt++; if(Byt < 9) { Address_1 = Address_1 << 1; Address_1 = Address_1 + 1; } if(Byt >= 9 && Byt < 17) { Address_0 = Address_0 << 1; Address_0 = Address_0 + 1; } if(Byt >= 17 && Byt < 25) { Command_1 = Command_1 << 1; Command_1 = Command_1 + 1; } if(Byt >= 25) { Command_0 = Command_0 << 1; Command_0 = Command_0 + 1; } } // 10 - 21 teaks - "0" if(tik >= 10 && tik < 22 && Start_flag == 1) { Byt++; if(Byt < 9) { Address_1 = Address_1 << 1; } if(Byt >= 9 && Byt < 17) { Address_0 = Address_0 << 1; } if(Byt >= 17 && Byt < 25) { Command_1 = Command_1 << 1; } if (Byt >= 25) { Command_0 = Command_0 << 1; } } tik = 0; if(Byt == 32) { Address = Address_1; Command = Command_1; Byt = 0; Repeat_flag = 0; Start_flag = 0; TCCR0=(0<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00); putchar(Command); } } void main(void) { DDRB = 0; PORTB = 0; // Port D initialization // Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=In Bit4=In Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=Out DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (0<<DDD5) | (0<<DDD4) | (0<<DDD3) | (0<<DDD2) | (0<<DDD1) | (1<<DDD0); PORTD=0; // Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 31,250 kHz TCCR0=(1<<CS02) | (0<<CS01) | (0<<CS00); TCNT0=0xFD; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) | (0<<OCIE1B) | (0<<TOIE1) | (1<<TOIE0); // External Interrupt(s) initialization // INT0: On // INT0 Mode: Falling Edge // INT1: Off GICR|=(0<<INT1) | (1<<INT0); MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (1<<ISC01) | (0<<ISC00); GIFR=(0<<INTF1) | (1<<INTF0); // USART initialization // Communication Parameters: 8 Data, 1 Stop, No Parity // USART Receiver: Off // USART Transmitter: On // USART Mode: Asynchronous // USART Baud Rate: 9600 UCSRA=(0<<RXC) | (0<<TXC) | (0<<UDRE) | (0<<FE) | (0<<DOR) | (0<<UPE) | (0<<U2X) | (0<<MPCM); UCSRB=(0<<RXCIE) | (0<<TXCIE) | (0<<UDRIE) | (0<<RXEN) | (1<<TXEN) | (0<<UCSZ2) | (0<<RXB8) | (0<<TXB8); UCSRC=(1<<URSEL) | (0<<UMSEL) | (0<<UPM1) | (0<<UPM0) | (0<<USBS) | (1<<UCSZ1) | (1<<UCSZ0) | (0<<UCPOL); UBRRH=0x00; UBRRL=0x33; // Global enable interrupts #asm("sei") while (1) { if(Command == 0xe0)PORTD.0=1; //если нажата "Vol+" - включаем светодиодc if(Command == 0xd0)PORTD.0=0; //если "Vol-" -выключаем светодиод delay_ms(100); } }

Видео работы

В общем то хотел сделать одно, а получилось совсем другое, но в принципе цель достигнута. Все таки неплохо было бы если из каждого телефона торчал разъем с парочкой GPIO, наверное когда нибудь так будет, а пока можно развлекаться с разъемом для наушников, IRDA, блютузом, GSM.

Для желающих — прошивка

14 комментариев: Управление микроконтроллером по NEC протоколу.

Serg on 13.10.2015 в 13:55

Не заработало, однако..
Serg on 13.10.2015 в 14:04

А хотел просто полученную команду в порт вывести, да не тут то было. Видать лажа где то. Использовал TSOP38338.
admin on 13.10.2015 в 21:48

посмотрите осциллом, может фьюзы
Serg on 15.10.2015 в 23:57

нет осцилла фьюзы в норме. Сможете скомпилить для 168Атмеги? Я зашью и протестирую?
admin on 16.10.2015 в 22:10

дожили))) уже нажать кнопку скомпилить нет сил. протестируйте в протеусе
Сергей on 17.02.2016 в 21:08

Доброе время суток!!! Код рабочий. Только это протокол SAMSUNG. С протоколом NEC вряд ли заработает для старт бита нужно примерно 210 тиков.
admin on 17.02.2016 в 22:27

да сейчас вспомнил, принципиальное отличие было! В моем протоколе в прерывании по переполнению нужно установить TCNT0=254; чтобы с NEC зафурыкало нужно изменить TCNT0=253;
Михаил on 15.11.2016 в 14:31

Повторил проект. Все заработало (пульт NEC).
Марат on 04.02.2018 в 19:42

Добрый вечер. Я правильно понял, что длительное нажатие кнопки тут не реализовано и как это можно сделать?
admin on 13.02.2018 в 18:29

вы правильно поняли, это пример, на основе которого вы можете разработать свою программу. точно уже не помню, для длительного нажатия были какие то особенности
Марат on 17.02.2018 в 11:12

Привет admin, со своей программой пока большие трудности, адаптировать готовый проект, да еще и с хорошими комментариями с трудом еще получается, за что вам большое спасибо. При удержании кнопки пульта, команда передается только один раз, затем передаются короткие посылки, состоящие из преамбулы длительностью 9 мс и единичного интервала. Такие посылки передаются с периодичностью 110 мс.
Абыр Валг on 23.03.2018 в 03:41

Внезапно столкнулся с непонятной проблемой…
Использую прерывания, по-всякому- не работает от слова «вообще». Никак. Прерывание- по нулю на ноге. В Протеусе все красиво. На железе- ни в какую… Все регистры, ответственные за прерывания перемучал- и никак. Отдельные импульсы вылавливает, код целиком- не хочет. Даже две единички последовательно не ловит…
Прокол- NEC, железки- Attiny13 и какой-то китайский tsop.
Попробовал без прерываний, завелось сразу.
Если кто с таким косяком сталкивался- мобыть объясните в чем проблема?

Прилагаю кусок своего кода (для CodeVisioAVR), максимально упрощен (ловлю код целиком, без разбития на адреса и прочее, одиночный импульс «повторной передачи» не ловлю, мне надо вкл/выкл- в этом случае «повторная передача» не имеет смысла).

unsigned char cnt=0; // счетчик длительности паузы
unsigned long int code=0; // принятый код

// Timer 0 overflow interrupt service routine
interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)
{
TCNT0=0xBD; //примерно 56 мкс, подставить нужное с учетом своей тактовой частоты
cnt++; //увеличиваем счетчик длительности паузы
}

void main(void)
{
//тута всякие установки портов и регистров
// PORTB: вывод 1- как вход, подтянут.

while (1)
{
if (!PINB.1) //вот этот кусок кода стоял в функции прерывания- не работал ваще.
{
if (cnt>30) //если насчитали больше длительности нуля (до середины единичной паузы)
code|=1; //пишем единичку в младший разряд

if (code==0b00000001111111100100100010110111) //если выловили код (нужный код подставить)
PORTB.2=!PORTB.2; //переключение лампочки (для примера, или что хотим- то и делаем).

cnt=0; //обнуление счетчика каждый раз
code<<=1; //сдвиг на единичку влево каждый раз
while (!PINB.1) {} //а вот этой строки в функции прерывания не стояло.
}

}
Redfern89 on 11.12.2018 в 05:38

Написал почти тоже самое, только в Atmel Studio. Протокол пульта — NEC. Таймер тоже выставил на 64us. Однако работает через раз или через 2
Redfern89 on 18.12.2018 в 01:30

Добил до конца наконец-то ))) кому инетресно — пишите — дам исходник со всеми коментами под Atmel Studio