Kurs AVR-GCC - Dekoder RC5.pdf - Kurs AVR-GCC - Szeregowy2013

1 Z 7

Artykuł pochodzi ze strony XYZ HOBBY ROBOT ( xyz.isgreat.org )

Kurs AVR-GCC Dekoder protokoþu RC5

3.06.11 ABXYZ

Artykuł jest dodatkiem poszerzającym tematykę publikowanego na

tej stronie kursu AVRGCC

Pilot na podczerwień to tani i prosty sposób na bezprzewodowe

sterowanie urządzeniami z bliskiej odległości. W tym artykule

opisałem jak wykonać odbiornik współpracujący ze standardowym

pilotem RC5. Funkcję dekodera protokołu RC5 będzie oczywiście

pełnił mikrokontroler napiszemy taki programik w języku C.

Odbiornik moŜna wykorzystać do budowy róŜnych urządzeń

sterowanych pilotem.

Scalony odbiornik podczerwieni SFH5110-36

Obok pilota RC5 i mikrokontrolera AVR ATMEGA będzie potrzebny

scalony odbiornik podczerwieni SFH511036, układ ten jest łatwo

dostępny i kosztuje ok 3zł.

Fot. 1. SFH511036 Scalony odbiornik/demodulator podczerwieni

Rys.1. Podłączenie układu SFH511036

Rysunek poniŜej wyjaśnia sposób działania układu SFH511036.

Odbiornik SFH511036 posiada trzy wyprowadzenia: 1wyjście

cyfrowe, 2masa, 3zasilanie(5V) . Normalnie na wyjściu odbiornika

SFH511036 jest wysoki stan napięcia, gdy odbiornik zostanie

oświetlony pilotem, na wyjściu pojawi się stan niski. Pilot świeci

diodami IR impulsowo, z częstotliwością ok 36kHz, gdyŜ odbiornik

SFH511036 reaguje tylko na oświetlenie impulsowe o

częstotliwości 36kHz, eliminuje to wpływ zakłóceń z innych źródeł

światła.

2 Z 7

Rys. 2. Zasada działania i sposób uŜycia odbiornika podczerwieni SFH511036.

Scalony odbiornik podczerwieni podobny do SFH511036 moŜna

wyciągnąć ze zuŜytego TV lub innego sprzętu. Przed wylutowaniem

trzeba tylko rozeznać do których wyprowadzeń przyłączone jest

zasilanie, a które jest wyjściem danych.

Pilot RC5

ChociaŜ w kaŜdym porządnym domu znajdzie się kilka pilotów na

podczerwień, to jest całkiem prawdopodobne, Ŝe Ŝaden nie działa

zgodnie z protokołem Philips RC5. Ale to Ŝaden problem.

Nowiutkiego pilota RC5 kupisz na allegro w cenie ok 5..7zł. Ja

posłuŜę tu się pilotem od starego telewizora, fotka poniŜej, pilot ten

ma w środku układ scalony SAA3010P.

Fot. 2. Klasyczny pilot, pozostał mi po wymianie starego TV, w środku ma układ scalony

SAA3010P

Protokþ zdalnego sterowania RC5

Wciśnięcie przycisku w pilocie RC5 skutkuje wysłaniem ramki

danych, która składa się z czternastu bitów danych. Najpierw idą

dwa bity startowe, oba zawsze mają wartości 1. Następny jest bit

kontrolny toggle, bit ten zmienia swoją wartość na przeciwną, za

kaŜdym razem, kiedy naciśnięty jest któryś przycisk w pilocie.

Kolejne pięć bitów sys5..sys0 to adres systemu (urządzenia), dla TV

adres ma wartość 0. Pozostałe sześć bitów cmd4..cmd0, zawierają

numer przycisku.

3 Z 7

Rys.3. Ramka danych protokołu sterowania RC5 składa się z 14 bitów.

W protokole RC5 wykorzystuje się kodowanie bitów Manchaster. Bit

o wartości 1 kodowany jest jako przejście poziomu sygnału z

niskiego na wysoki, a bit o wartości 0, jako przejście z poziomu

wysokiego na niski. W obu przypadkach zmiana poziomu sygnału

następuje w połowie czasu trwania bitu. Czas trwania kaŜdego bitu

wynosi ok 1.8 milisekundy.

Rys.4. Kodowanie bitów Manchester

Pilot RC5 przesyła kolejne ramki danych w odstępie czasu nie

mniejszym niŜ okres trwania 50 bitów.

Rys.5. Odstęp pomiędzy kolejnymi ramkami danych równa się czasowi trwania 50 bitów.

Przykþadowy program dekodera RC5

Program będzie dekodował komendy pilota RC5 i prezentował wynik

na siedmiu diodach LED. Sześć diod pokaŜe numer przycisku, a

siódma toggle bit. Toggle bit zmienia swój stan przy kaŜdym

wciśnięciu przycisku. Siedem diod LED przyłączyłem do portu D

AVRa, a odbiornik podczerwieni SFH511036 do PB0.

W programie wykorzystano przerwanie wywoływane przepełnieniem

timera0 "Timer0 Overflow". Timer0 skonfigurowany jest tak, Ŝe

przerwania występują co 32 mikrosekundy. Z kaŜdym wystąpieniem

przerwania inkrementowana jest globalna zmienna "timerL", a co

256 wystąpień przerwania, inkrementowana jest globalna zmienna

"timerH". Zmienne "timerL" i "timerH" tworzą zegary, które

uŜyjemy w programie do mierzenia czasu trwania impulsów i do

wymierzania odcinków czasu.

Wykrywaniem i dekodowaniem komend rc5 zajmuje się funkcja

"detect". Funkcja "detect" uruchamiana jest w głównej pętli

programu, zwraca 12bitowy kod komendy RC5, albo wartość 1,

jeśli w okresie 131ms nie wykryje komendy lub wystąpi błąd.

4 Z 7

Na początku funkcji "detect" program odczytuje w pętli stań wejścia

uC, do którego podłączono odbiornik podczerwieni SFH511036,

oczekując okresu ciszy trwającego co najmniej 3.5ms cisza to stan

wysoki napięcia na wyjściu SFH511036. Przypominam, Ŝe

normalnie na wyjściu odbiornika SFH511036 jest wysoki stan

napięcia, a gdy odbiornik oświetlany jest pilotem, to na wyjściu

pojawia się stan niski. Jeśli w ciągu 131ms nie wystąpił okres ciszy

trwający 3.5ms, to funkcja kończy działanie zwracając kod 1,

oznaczający brak komendy. Następnie program oczekuje

opadającego zbocza sygnału w połowie pierwszego bitu startowego

Po wykryciu bitu startowego mierzony jest czas trwania niskiego

poziomu sygnału. Jeśli nie wykryto pierwszego bitu startowego w

okresie 131ms, albo mierzony czas trwania poziomu niskie sygnału

w pierwszym bicie startowym okazał się dłuŜszy niŜ 1.1ms, to

funkcja kończy działanie zwracając kod oznaczający brak komendy.

Dalej program oczekuje opadającego zbocza w środku drugiego bitu

startowego. Funkcja wykorzystuje opadające lub rosnące zbocze

sygnału w połowie kaŜdego bitu do synchronizacji. Odczyt wartości

kolejnego bitu ramki dokonuje się po okresie 3/4 czasu trwania bitu

od momentu wykrycia zbocza w środku poprzedniego bitu.

Odczytana wartość bitu zachowywana jest w zmiennej. Dalej, jeśli

odczytano wartość bitu 1, to program oczekuje wystąpienia zbocza

opadającego w środku bitu, a jeśli odczytano wartość bitu 0, zbocza

narastającego. W momencie wykrycia krawędzi w środku bitu

następuje wyzerowanie timera i cała akcja jest powtarzana dla

kolejnego bitu. Jeśli program nie wykryje odpowiedniego zbocza w

okresie 5/4 czasu trwania bitu od momentu poprzedniej

synchronizacji, to funkcja kończy działanie z błędem.

Rys. 6. Próbkujemy po 3/4 czasu trwania bitu od momentu wykrycia zbocza sygnału w

połowie poprzedniego bitu.

A oto nasz programik, całość w jednym pliku.

// Plik "main.c"

// KURS AVRGCC (abxyz.bplaced.net)

// Dekoder RC5

// (schemat i opis działania w artykule)

// testowanie na atmega8 (8MHz)

#include <avr/io.h>

#include <util/delay.h>

#include <avr/interrupt.h>

5 Z 7

// Odbiornik podczerwieni SFH5110 przyłączona do portu PB0

#define RC5_IN (PINB & (1<<0))

typedef unsigned char u8;

typedef unsigned int uint;

// Zmienne globalne pełnią rolę programowych zegarów

// napędzanych przerwaniem TIMER0_OVF

volatile u8 timerL;

volatile u8 timerH;

// Funkcja konfiguruje i uruchamia Timer0

// oraz włącza przerwanie od przepełnienia timera,

// przerwanie powinno występować co 32us.

void init_rc5()

()

{

//atmega8

TCCR0 = ( 1 <<

<<CS00);

); // włącza Timer0

TIMSK = ( 1 <<

<<TOIE0);

); // włącza przerwanie "Timer0 Overflow"

//atmega88

TCCR0B = (1<<CS00);

TIMSK0 = (1<<TOIE0);

// Zezwala na przerwania

sei();

();

}

// Procedura obsługi przerwania Timer0 Overflow"

ISR(TIMER0_OVF_vect)

{

volatile static u8 inttemp;

// zmienna timerL zwiększa się co 32us

timerL++;

++;

// zmienna timerH zwiększa się co 8.192ms (32us*256)

inttemp++;

++;

if (!

(!inttemp ) timerH++;

++;

}

// Funkcja wykrywa i dekoduje komendę pilota RC5

uint detect()

()

{

u8 temp;

u8 ref1;

u8 ref2;

u8 bitcnt;

uint command;

timerH = 0 ;

timerL = 0 ;

// Czeka na okres ciszy na linii wejścia uC trwający 3.5ms

// Jeśli nie wykryje takiego okresu ciszy w ciągu 131ms,

// to kończy działanie funkcji z błędem

while ( timerL< 110 )

{

if (timerH>=

>= 16 ) return command = 1 ;

if (!

(!RC5_IN) timerL = 0 ;

}

// Czeka na pierwszy bit startowy.

// Jeśli nie wykryje bitu startowego w ciągu 131ms,

// to kończy działanie funkcji z błędem

while (RC5_IN)

if (timerH>=

>= 16 ) return command = 1 ;

// Pomiar czasu trwani niskiego poziom syganłu

// w pierwszym bicie startowym.

// Jeśli nie wykryje rosnącego zbocza sygnału w ciągu

);

()

Kurs AVR-GCC - Dekoder RC5.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: