37_40.pdf

(191 KB) Pobierz

Uniwersalny R O J ERC5/SIRC

P nadajnik

K T Y

Uniwersalny nadajnik

RC5/SIRC, część 1

AVT−5104

Nadajnik zdalnego

sterowania kojarzy nam siÍ

zazwyczaj z†pude³kiem

z†wieloma klawiszami. Opisy

takich nadajnikÛw by³y

niejednokrotnie publikowane

na ³amach EP. Nadajnik

prezentowany w†artykule ma

nieco odmienn¹ budowÍ, gdyø

nie posiada ani jednego

przycisku, a†moøe

wygenerowaÊ dowolny kod

w†standardzie RC5 oraz

SIRC.

Rekomendacje:

przyrz¹d

szczegÛlnie przydatny do prac

serwisowych przy naprawie

odbiornikÛw telewizyjnych,

magnetowidÛw, odtwarzaczy

DVD i†sprzÍtu audio. Przyda

siÍ takøe wszystkim fanom

eksperymentÛw†ze zdalnym

sterowaniem w†dwÛch

najbardziej popularnych

standardach kodowania.

Nadajnik wspÛ³pracuje z†kom-

puterem poprzez port szeregowy

RS232. DziÍki takiemu rozwi¹za-

niu ma niewielkie wymiary,

a†umoøliwia wys³anie dowolnej

komendy za pomoc¹ klawiatury

komputera lub odpowiedniego op-

rogramowania. DziÍki temu jest

moøliwe sterowanie urz¹dzeniami

znajduj¹cymi siÍ w†innych po-

mieszczeniach, poniewaø komuni-

kacja pomiÍdzy komputerem a†na-

dajnikiem odbywa siÍ poprzez

interfejs RS232, co pozwala na

oddalenie nadajnika od kompute-

ra nawet o†kilkanaúcie metrÛw.

Wys³anie komendy odbywa siÍ za

pomoc¹ znakÛw ASCII, wiÍc ob-

s³uga nadajnika moøe byÊ wyko-

nywana przez dowolny program

terminalowy - na przyk³ad Hyper-

Terminal - w†ktÛry wyposaøony

jest kaødy system Windows.

Obs³uga dwÛch systemÛw ko-

dowania informacji umoøliwia ste-

rowanie prac¹ wiÍkszoúci urz¹-

dzeÒ elektronicznych. Bardzo po-

pularny system RC5 jest stosowa-

ny przez wiele firm, miÍdzy

innymi przez firmÍ Philips, a†sys-

tem SIRC g³Ûwnie przez firmÍ

Sony. W†systemie RC5 sygna³y

nadawane s¹ z†sygna³em noúnym

o†czÍstotliwoúci 36 kHz, a†w†sys-

temie SIRC czÍstotliwoúÊ ta wy-

nosi 40 kHz. Zastosowanie w†na-

dajniku mikrokontrolera umoøli-

wia ³atwe dobranie tej czÍstotli-

woúci w†zaleønoúci od systemu,

w†ktÛrym jest wysy³ana komenda.

Prze³¹czanie pomiÍdzy systemami

dokonuje siÍ poprzez naciúniÍcie

jednego klawisza. Jeúli kolejne

komendy bÍd¹ wysy³ane w†tym

samym systemie, to nie trzeba

ponownie wybieraÊ systemu. RÛw-

nieø powtÛrzenie tej samej ko-

mendy nie wymaga ponownego jej

wpisywania, gdyø znajduje siÍ

w†pamiÍci i†wystarczy tylko po-

nowne jej zatwierdzenie.

Poniewaø sposÛb transmisji da-

nych w†obydwu systemach jest

rÛøny, wiÍc dla obu systemÛw

zosta³y opracowane odmienne pro-

cedury. SposÛb kodowania da-

nych dla systemu RC5 przedsta-

wiono na

rys. 1.

Tajniki RC5

W†tym systemie kaødy rozkaz

sk³ada siÍ z†14 bitÛw. RozpoczÍ-

cie transmisji nastÍpuje po dwÛch

bitach startu (S1, S2) - obydwa

bity maj¹ wartoúÊ ì1î. NastÍpnie

wysy³any jest bit kontrolny (CB).

Bit kontrolny pozwala okreúliÊ,

czy naciúniÍty przycisk na pilo-

cie jest przytrzymywany, czy zo-

sta³ naciúniÍty ponownie. Gdy

przycisk jest przytrzymywany, to

wysy³ane s¹ kolejne sygna³y i†bit

ten ma tak¹ sam¹ wartoúÊ. Jeúli

przycisk zosta³ zwolniony i†po-

nownie naciúniÍty, to bit kontrol-

ny zmieni stan na przeciwny.

NastÍpnie jest wysy³any adres

urz¹dzenia, do ktÛrego jest skie-

rowana komenda. Adres ten sk³a-

da siÍ z†piÍciu bitÛw, co pozwala

wybraÊ 32 urz¹dzenia. W†nastÍp-

nym etapie wysy³anych jest 6

Elektronika Praktyczna 3/2003

Uniwersalny nadajnik RC5/SIRC

wnÍtrzn¹ pamiÍci¹ Flash o†pojem-

noúci 1k x†14 b. DziÍki zastoso-

waniu mikrokontrolera, wszystkie

operacje zwi¹zane z†odbieraniem

i†wysy³aniem danych s¹ wykony-

wane programowo, w†zwi¹zku

z†czym nie ma potrzeby stosowa-

nia dodatkowych uk³adÛw. Do

procesora do³¹czono zewnÍtrzny

rezonator kwarcowy o†czÍstotli-

woúci 20†MHz, wskutek czego

cykl maszynowy wynosi tylko 200

ns. Pozwala to na bardzo dok³ad-

ne ustalenie czÍstotliwoúci gene-

rowanych sygna³Ûw noúnych po-

trzebnych do wysy³ania sygna³Ûw

zdalnego sterowania.

Wejúcie procesora przeznaczo-

ne do zerowania (!MCLR) nie

zosta³o wykorzystane, poniewaø

sygna³ zerowania po w³¹czeniu

zasilania jest generowany we-

wn¹trz mikrokontrolera. Jako na-

dajniki promieniowania podczer-

wonego pracuj¹ diody D2 i†D3.

Diody te s¹ sterowane przez pro-

cesor za pomoc¹ wzmacniacza

zbudowanego z†tranzystora T1. Re-

zystor R1 ogranicza pr¹d p³yn¹cy

przez diody, a†R2 pr¹d bazy tran-

zystora T1. Do sygnalizacji pracy

nadajnika zastosowano diodÍ D4.

Po kaødym wys³aniu komendy

dioda b³yúnie. RÛwnoczeúnie syg-

na³ zasilaj¹cy diodÍ D4 jest do-

prowadzony, poprzez rezystor R5,

do z³¹cza CON2. Po³¹czenie to

sprawia, øe†po wys³aniu wybranej

komendy, jej numer zostanie wy-

s³any z†powrotem do komputera

i†bÍdzie moøna sprawdziÊ, czy

komenda zosta³a wpisana prawid-

³owo. Komunikacja z†komputerem

odbywa siÍ z†prÍdkoúci¹ 9600 bd.

Wysy³ane dane do komputera nie

s¹ dopasowane napiÍciowo do

norm standardu RS232, gdyø sta-

nowi ì0î odpowiada 0†V, a†sta-

nowi ì1î napiÍcie 5†V. Uk³ady

obs³uguj¹ce porty szeregowe

Rys. 1. Przebiegi czasowe sygnałów podczas wysyłania rozkazu w systemie RC5

bitÛw komendy, co umoøliwia

wys³anie 64 rÛønych poleceÒ.

Kaødy zakodowany bit w†tym

systemie trwa 1,776 ms i†sk³ada

siÍ z†dwÛch czÍúci - 888

µs

przerwy (poziom niski) i†888

µs

impulsu (poziom wysoki). Czy

wys³any bit jest jedynk¹, czy

zerem okreúla pierwsza czÍúÊ ko-

dowanego bitu - jest zerem lub

jedynk¹. Jeúli ta czÍúÊ bitu jest

jedynk¹, to poprzez diody na-

dawcze emitowany jest sygna³

o†czÍstotliwoúci 36 kHz, jeøeli

czÍúÊ bitu jest zerem, to øaden

sygna³ nie jest emitowany.

Aby wys³aÊ bit, interpretowany

przez odbiornik jako ì1î, naleøy

przez pierwsze 888

µs

wy³¹czyÊ

diodÍ nadawcz¹, a†przez 888

µs

wysterowaÊ j¹ sygna³em o†czÍstot-

liwoúci 36 kHz. W†przypadku wy-

sy³ania logicznego ì0î, jest od-

wrotnie, przez pierwsze 888

µs

naleøy sterowaÊ diodÍ nadawcz¹

sygna³em o†czÍstotliwoúci 36kHz,

a†przez nastÍpne 888

µs

pozosta-

wiÊ diodÍ wy³¹czon¹. W†ten spo-

sÛb naleøy wys³aÊ wszystkie bity

transmitowanego rozkazu.

nego bitu startu i†12 bitÛw da-

nych. Moøna wybraÊ 32 urz¹dze-

nia i†128 komend. Po wys³aniu

bitu startu nastÍpuje przerwa

o†d³ugoúci 0,6 ms, nastÍpnie wy-

sy³ane jest siedem bitÛw komen-

dy, poczynaj¹c od bitu najmniej

znacz¹cego. Po wys³aniu komendy

wysy³ane jest piÍÊ bitÛw adresu

urz¹dzenia. SposÛb kodowania sta-

nÛw logicznych polega na tym,

øe†dla zera logicznego transmito-

wany jest przebieg o†czÍstotliwoú-

ci 40 kHz przez czas 0,6 ms, a†dla

jedynki logicznej przez czas 1,2

ms. Dodatkowo, pomiÍdzy kolej-

nymi bitami nastÍpuje przerwa

w†transmisji o†czasie 0,6 ms. Ze

wzglÍdu na zrÛønicowany czas

trwania stanu zera logicznego i†je-

dynki, wys³anie ca³ego pakietu

danych nie zajmuje za kaødym

razem tyle samo czasu. Jest on

zaleøny od wartoúci poszczegÛl-

nych bitÛw adresu urz¹dzenia

i†komendy.

Budowa i†dzia³anie

nadajnika

Schemat elektryczny nadajnika

przedstawiono na

rys. 3.

Sk³ada

siÍ on zaledwie z†kilku elemen-

tÛw, gdyø wszystkie niezbÍdne

funkcje pe³ni uk³ad US1. Uk³ad

ten jest mikroprocesorem z†we-

Tajniki SIRC

SposÛb kodowania w†systemie

SIRC jest przedstawiony na

rys.

Kaødy rozkaz sk³ada siÍ z†jed-

Rys. 2. Przebiegi czasowe podczas wysyłania rozkazu w systemie SIRC

Elektronika Praktyczna 3/2003

Uniwersalny nadajnik RC5/SIRC

w†komputerach rozpoznaj¹ prawi-

d³owo tak okreúlone stany logicz-

ne. Sygna³y z komputera do mik-

rokontrolera rÛwnieø nie s¹ do-

pasowane napiÍciowo, ale do za-

bezpieczenia procesora wystarczy

ograniczyÊ pr¹d wejúciowy przez

rezystor szeregowy R4. Na wyjúciu

portu szeregowego komputera wy-

stÍpuj¹ napiÍcia +12 V†lub -12 V.

Zastosowanie rezystora R4 w†po-

³¹czeniu z†wewnÍtrznymi diodami

zabezpieczaj¹cymi, zawartymi

wewn¹trz procesora, powoduje, øe

napiÍcie wiÍksze od VCC+0,4V

jest zwierane do plusa, a†napiÍcie

mniejsze od GND-0,4V jest zwie-

rane do masy, w†konsekwencji na

wejúciu procesora wystÍpuj¹ bez-

pieczne wartoúci napiÍÊ: -0,4V

lub 5,4V. Takie sprzÍøenie nadaj-

nika z†portem szeregowym znacz-

nie uproúci³o jego budowÍ. Do

stabilizowania napiÍcia zasilaj¹ce-

go zastosowano uk³ad US2, ktÛry

wraz z†kondensatorami C1...C3 do-

starcza odfiltrowanego napiÍcia

o†wartoúci 5V.

Rys. 3. Schemat elektryczny uniwersalnego nadajnika RC5/SIRC

Transmisja danych w†podczer-

wieni polega na odebraniu przez

procesor cyfr kodu, przetworzeniu

tych cyfr na kod systemu RC5 lub

SIRC i†odpowiednim wysterowa-

niem tranzystora steruj¹cego dio-

dami nadawczymi. Po wys³aniu

List. 1. Procedury służące do wysłania dowolnego kodu w systemie RC5

//************************************************************************//

// wysyla logicze zero f=36kHz kwarc 20MHz

//************************************************************************//

stan_0()

{int i;

led_ir=0;

//wylacz diode

for(i=32;i>0;i-)

//powtorz 32 razy

{led_ir=1;

delay_us(13);

//stan wysoki 13us

delay_cycles(4);

//+800ns=13,8us

led_ir=0;

delay_us(13);

//stan niski 13us

delay_cycles(1);

//+200ns=13,2us+3cykle=13,8us

}

//13,2+(3*200)=13,8us

delay_us(875);

//875+13=888us

}

//************************************************************************//

// wysyla logiczna jedynke f=36kHz kwarc 20MHz

//************************************************************************//

stan_1()

{int i;

led_ir=0;

delay_us(888);

for(i=32;i>0;i-)

//powtorz 32 razy

{led_ir=1;

//zapal diode

delay_us(13);

//czekaj 13us

delay_cycles(4);

//+800ns=13,8us

led_ir=0;

//zgas diode

delay_us(13);

//stan niski 13us+3cykle przez licznik

delay_cycles(1);

//+200ns+600ns=13,8us

}

//razem 2*13,8=27,6us=36,2khz

}

//************************************************************************//

// Wysyla podana sekwencje w rc5

// toggle=1

// address 0-31

// command 0-63

//************************************************************************//

RC5_send(int address, int command)

{ int ii;

address|=0b11100000;

command<<=2;

for(ii=0;ii<=7;ii++)

//wysyla address+2bity startu =1,

{

//+ togglebit=1

address<<=1;

//przesun w lewo o jeden

if(bit_test(status,0)) stan_1(); //jesli c=1 to stan_1()

else stan_0();

//jesli 0 to stan_0()

}

for(ii=0;ii<=5;ii++)

//wysyla 5bitow command

{

command<<=1;

//przesun w lewo o jeden

if(bit_test(status,0)) stan_1(); //jesli c=1 to stan_1()

else stan_0();

//jesli 0 to stan_0()

}

//************************************************************************//

podanego kodu do komputera zo-

staje wys³ana zwrotna informacja,

jaki kod zosta³ wyemitowany.

Jak wczeúniej wspomniano,

obydwa systemy kodowania infor-

macji rÛøni¹ siÍ miÍdzy sob¹. Do

ich obs³ugi trzeba wiÍc zastosowaÊ

rÛøne procedury.

list. 1

przedstawiono pro-

cedury wysy³ania danych w†sys-

temie RC5, przy zastosowaniu

rezonatora kwarcowego o†czÍstot-

liwoúci 20 MHz. G³Ûwn¹ proce-

dur¹ jest procedura

RC5_send(int

address, int command).

Przyk³a-

dowo, aby wys³aÊ do urz¹dzenia

o†numerze 10 komendÍ o†numerze

36, naleøy wywo³aÊ tÍ procedurÍ

z†parametrem:

RC5_send(10,36),

w†wyniku czego zostan¹ wys³ane

wszystkie bity rozkazu. Procedura

ta do³¹cza bity startu i†bit kon-

trolny, tworz¹c pe³n¹ ramkÍ da-

nych zgodn¹ z†wymaganiami RC5.

WartoúÊ parametru adresu urz¹-

dzenia musi zawieraÊ siÍ w†prze-

dziale 0...31, a†parametr komendy

w†0...63. Procedura

RC5_send

sprawdza wszystkie bity otrzyma-

nych parametrÛw i†w†zaleønoúci

od tego, czy sprawdzany bit jest

jedynka, czy zerem, zostaje wy-

konana procedura

stan_1()

lub

stan_0().

Sprawdzenie stanu bitu

polega na przesuniÍciu w†lewo

ca³ego bajtu, wtedy najstarszy bit

znajdzie siÍ w†rejestrze

STATUS

jako bit

i†dopiero wtedy moøna

sprawdziÊ stan tego bitu. Taka

operacja jest wykonywana dla

wszystkich bitÛw adresu urz¹dze-

nia lub komendy. W†systemie RC5

najpierw jest wysy³any adres urz¹-

Elektronika Praktyczna 3/2003

Uniwersalny nadajnik RC5/SIRC

dzenia poczynaj¹c od najstarszego

bitu, a†nastÍpnie numer komendy

rÛwnieø od bitu najstarszego. Pro-

cedury

stan_0()

i†stan_1() odpo-

wiednio steruj¹ diodami nadaw-

czymi, zgodnie z†wymaganiami

standardu - czas trwania bitu

1,788 ms, czÍstotliwoúÊ 36 kHz.

Wys³anie jedynki logicznej (pro-

cedura

stan_1())

powoduje wy-

³¹czenie diody nadawczej na 888

µs,

a†nastÍpnie przez kolejne 888

µs

dioda jest sterowana sygna³em

o†czÍstotliwoúci 36 kHz. Wys³anie

zera logicznego (procedura

stan_0())

powoduje natomiast

przez pierwsze 888

µs

sterowanie

diody sygna³em o†czÍstotliwoúci

36kHz, a†przez kolejne 888

µs

dioda jest wy³¹czona.

Do transmisji w†systemie SIRC

stosowane s¹ procedury przedsta-

wione na

list. 2.

G³Ûwn¹ proce-

dur¹ jest procedura

Sony_send(int

address, int command).

Podobnie

jak w†przypadku wysy³ania da-

nych w†systemie RC5, procedurÍ

naleøy wywo³aÊ z†parametrami

okreúlaj¹cym adres urz¹dzenia

i†komendÍ. Dla standardu SIRC

adres urz¹dzenia moøe zawieraÊ

siÍ w†przedziale 0...31, a†komenda

w†0...127. Po wywo³aniu tej pro-

cedury nastÍpuje wys³anie bitu

startu, a†nastÍpnie komendy i†ad-

resu urz¹dzenia. Procedura wysy-

³a pe³na ramkÍ danych wraz

z†przerwami pomiÍdzy kolejnymi

bitami. W†systemie SIRC w†pier-

wszej kolejnoúci wysy³any jest

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 4,7Ω

R2: 1kΩ

R3: 330Ω

R4: 22kΩ

R5: 220Ω

Kondensatory

C1, C2: 47µF/16V

C3: 100nF

C4, C5: 30pF

Półprzewodniki

D1: 1N4007

D2, D3: dowolna dioda

nadawcza w podczerwieni

D3: LED 5mm czerwona

T1: BC337−25

US1: PIC12F629 zaprogramowany

US2: LM7805

Różne

CON1: ARK2(3,5mm)

CON2: DB9 żeńskie

X1: rezonator kwarcowy 20MHz

Podstawka DIP8

List. 2. Procedury służące do wysyłania danych w systemie SIRC

//************************************************************************//

//wysyla logicze zero f=40kHz,kwarc 20MHz

//stan1 nadawanie przez 0,6ms

//dla f=40kHz cykl=25uS, dla 0,6ms trzeba powtorzyc 24razy

//************************************************************************//

sony_stan_0()

{int i;

led_ir=0;

for(i=24;i>0;i-)

{led_ir=1;

delay_us(12);

delay_cycles(2);

led_ir=0;

delay_us(12);

}

//zgas diode

//powtorz 24razy

//zapal diode

//zapal na 12us

//+400ns =12,4us

//zgas diode

//zgas na 12us +600ns=12,6us

}

//************************************************************************//

//wysyla logiczna jedynke f=40kHz,kwarc 20MHz

//stan1 nadawanie przez 1,2ms

//dla f=40kHz cykl=25uS, dla 1,2ms trzeba powtorzyc 48razy

//************************************************************************//

sony_stan_1()

{int i;

led_ir=0;

//zgas diode

for(i=48;i>0;i-)

//powtorz 48 razy

{led_ir=1;

//zapal diode

delay_us(12);

//na 12us

delay_cycles(2);

//+400ns=12,4ns

led_ir=0;

//zgas diode

delay_us(12);

//na 12us+3cykle=12,6us

}

//************************************************************************//

//opozninienie pomiedzy bitami

600us

//************************************************************************//

sony_delay()

{

led_ir=0;

delay_us(599);

}

//************************************************************************//

// wysyla kod podany jako parametr

//address-adres urzadzenia 0-31, command-komenda 0-127

//************************************************************************//

sony_send(int address, int command)

{ int ii;

sony_stan_1();

//bit startu I \_2,4ms

sony_stan_1();

//bit startu II/

sony_delay();

//delay 0,6ms

for(ii=0;ii<=6;ii++)

//wysyla 7 bitow command

{

command>>=1;

//przesun w prawo

if(bit_test(status,0)) sony_stan_1();

//jeśli 1 to sony_stan_1()

else sony_stan_0();

//jeśli 0 to sony_stan_0()

sony_delay();

//przerwa miedzy bitami

}

for(ii=0;ii<=4;ii++)

//wysyla 5 bitow adresu

{

address>>=1;

//przesun w prawo

if(bit_test(status,0)) sony_stan_1();

//jeśli 1 to sony_stan_1()

else sony_stan_0();

//jeśli 0 to sony_stan_0()

sony_delay();

//przerwa miedzy bitami

}

//************************************************************************//

numer komendy, poczynaj¹c od

najm³odszego bitu, a†nastÍpnie ad-

res urz¹dzenia, rÛwnieø od naj-

m³odszego bitu. Podobnie jak

w†przypadku systemu RC5, spraw-

dzane s¹ wszystkie bity adresu

i†komendy, i†w†zaleønoúci od ich

wartoúci wykonywane s¹ procedu-

ry:

sony_stan_1()

- dla jedynki

logicznej i†sony_stan_0() - dla ze-

ra logicznego. Kodowanie jedynki

logicznej polega na wysy³aniu

przebiegu o†czÍstotliwoúci 40 kHz

przez czas 1,2 ms. Realizuje to

procedura

sony_stan_1().

Ponie-

waø okres sygna³u o†czÍstotliwoú-

ci 40 kHz wynosi 25

µs,

to do

odliczenia czasu 1,2 ms naleøy

wykonaÊ 48 b³yúniÍÊ diod¹ na-

dawcz¹. Podczas wysy³ania lo-

gicznego zera dioda musi b³yskaÊ

przez 0,6 ms. Realizuje to proce-

dura

sony_stan_0()

- w czasie 0,6

ms dioda b³yúnie 24 razy. PomiÍ-

dzy kolejnymi bitami musi byÊ

przerwa w†transmisji wynosz¹ca

0,6 ms. Jest ona realizowana przez

procedurÍ

sony_delay().

Krzysztof P³awsiuk, AVT

krzysztof.plawsiuk@ep.com.pl

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie

pod adresem:

http://www.ep.com.pl/

?pdf/marzec03.htm

oraz na p³ycie

CD-EP3/2003B w katalogu

PCB.

Elektronika Praktyczna 3/2003

Plik z chomika:

Kramer20

Inne pliki z tego folderu:

1.pdf (330 KB)
129_130.pdf (145 KB)
133_135.pdf (205 KB)
137_138.pdf (132 KB)
140.pdf (83 KB)

37_40.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: