Ик передатчик для андроид

ИК-передатчик

Trema-модуль ИК-передатчик — позволяет управлять проектами на расстоянии совместно с ИК-приёмником. Он исполнен в линейке Trema-модулей, что позволяет включать модуль в проект, без пайки и макетных плат.

Модуль ИК-передатчика построен на базе ИК-светодиода U5293IRC.

Видео:

Спецификация:

• Входное напряжение: 4,0 . 5,5 В (номинально 5 В)
• Потребляемый ток: до 100 мА в импульсном режиме (при Vсс = 5 В)
• Длинна световой волны: 940 нм (пиковое значение)
• Максимальная частота сигнала: до 10 МГц
• Расстояние передачи: до 10 м (при Vcc = 5 В)
• Рабочая температура: -25 … 85 °C
• Угол направленности: 120° (с потерей мощности < 50%)

Все модули линейки «Trema» выполнены в одном формате

Подключение:

Модуль подключается к любому цифровому выводу Arduino. В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield .

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ — 1 : Используя проводной шлейф и Piranha UNO

Используя провода «Папа — Мама», подключаем напрямую к контроллеру Piranha UNO.

Способ — 2 : Используя Trema Set Shield

Модуль можно подключить к любому из цифровых входов Trema Set Shield.

Способ — 3 : Используя проводной шлейф и Shield

Используя 3-х проводной шлейф, к Trema Shield, Trema-Power Shield, Motor Shield, Trema Shield NANO и тд.

Подробнее о модуле:

Для передачи данных ИК-передатчиком, предлагаем воспользоваться библиотекой iarduino_IR, которая позволяет работать с ИК-приёмником и(или) ИК-передатчиком.

Библиотека использует второй аппаратный таймер,

НЕ ВЫВОДИТЕ СИГНАЛЫ ШИМ НА 3 ИЛИ 11 ВЫВОД!

Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей инструкции..

Дополнительная информация по работе с модулем:

Пакеты: Практически все пульты отправляют не только информационный пакет (указывающий тип устройства и код нажатой кнопки), но и пакеты повтора, сообщающие устройству об удержании нажатой кнопки. Таким образом принимающее устройство может реагировать на нажатие кнопки однократно или в течении всего времени её удержания.
Например: нажимая и удерживая кнопку с номером телевизионного канала, телевизор переключится на данный канал только один раз. В то время, как нажимая и удерживая кнопку увеличения громкости, телевизор будет её увеличивать в течении всего времени удержания кнопки.

Количество информационных пакетов у большинства пультов равно одному, но некоторые устройства, например кондиционеры, используют 2, 3 и более информационных пакетов.

Состав пакетов: Информационный пакет несёт информацию о коде производителя, типе устройства, коде нажатой кнопки и т.д. Пакеты повтора могут частично или полностью совпадать с информационным пакетом, копировать его биты с инверсией, или не нести никакой информации, представляя последовательность из нескольких одинаковых, для каждого пакета повтора, битов.

Длительность пауз между пакетами: обычно не превышает 200мс.

Протоколы передачи данных: определяют следующие, основные, параметры:

Несущая частота: у большинства пультов равна 38 кГц, именно на эту частоту настроен Trema ИК-приёмник.

Кодирование информации: это принцип передачи битов данных. Выделим три основных вида кодирования, при которых каждый бит передаётся последовательностью из одного импульса и одной паузы:

Сигналы Start, Stop и Toggle: по своему названию располагаются в начале, конце или середине пакета.

Stop: При кодировании длинной паузы, нельзя определить значение последнего бита в пакете, так как после пакета следует большая пауза, и последний бит будет всегда определяться как «1», поэтому в пакет добавляется сигнал Stop представляющий из себя импульс не несущий никакой информации.

Start: При бифазном кодировании требуется подать сигнал Start, так как невозможно начать передачу пакета с паузы.

Toggle: Это бит, который меняет своё значение при каждом новом нажатии на кнопку, используется в протоколах RS5, RS5X, RS6 (Philips), где пакеты повторов полностью повторяют данные информационного пакета. Таким образом принимающее устройство может отличить удержание кнопки от её повторного нажатия.

кодирование длиной импульсов — сначала передаётся импульс, длина которого зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой не зависит от значения бита. Например: в протоколе SIRC (Sony), длина импульса для бита «1» = 1200мкс, а для бита «0» = 600мкс, длина пауз всегда равна 600мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине импульса.

кодирование длиной пауз — сначала передаётся импульс, длина которого не зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой зависит от значения бита. Например: в протоколе NEC, длина паузы для бита «1» = 1687,5мкс, а для бита «0» = 562,5мкс, длина импульсов всегда равна 562,5мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине паузы.

бифазное кодирование — длина импульса равна длине паузы, а их последовательность определяет тип передаваемого бита. Например: в протоколе RS5 (Philips), для бита «1» импульс следует за паузой, а для бита «0» пауза следует за импульсом. Для протокола NRC (Nokia), наоборот, для бита «1» пауза следует за импульсом, а для бита «0» импульс следует за паузой.

Примеры:

Однократная передача данных:

Передача данных с пакетами повторов:

Передача данных с указанием протокола:

Данный пример показывает, как передатчик может полностью имитировать сигналы других ИК-пультов дистанционного управления.

В статье Wiki ИК-приёмник, описано, как получить строку протокола передачи данных ИК-пультов через ИК-приёмник и как получить коды кнопок, передаваемые ИК-пультами.

Полученную строку протокола, нужно передать в качестве параметра функции protocol(), после чего можно отправлять коды кнопок функцией send(). В результате, устройства будут реагировать на ИК-передатчик, как на собственный ИК-пульт.

Как превратить Android-смартфон в пульт от телевизора

Пульт дистанционного управления является, пожалуй, той вещью, что довольно часто теряется в квартире. Но зачем он нужен, если для этих целей отлично подойдет смартфон? Да, его тоже можно потерять, но на смартфон запросто можно позвонить и найти его. Да и зачем вам два устройства, если их может заменить одно? Поэтому давайте преступим к превращению Android-смартфона в пульт от телевизора.

Как превратить Android-смартфон в пульт от телевизора? Сейчас расскажем!

Приложения от производителей телевизоров

Большинство производителей телевизоров имеют специальные приложения-компаньоны для своих смарт-телевизоров. Эти приложения, как правило, имеют все необходимое для того, чтобы превратить смартфон в полноценный пульт. Приложение подключается к вашему телевизору через Wi-Fi. Программы такого рода позволяют вам переключить канал или настроить громкость, запустить приложения на телевизоре и так далее. Практически все умные телевизоры от Samsung, LG и Sony имеют подобные программы. Так что просто посетите сайт производителя или загляните в руководство пользователя.

Google Home — Решение от поискового гиганта

Если подобного приложения не нашлось, то вам придет на помощь Google Home. Это, безусловно, одно из лучших приложений для удаленного контроля. Его основная функция — управление устройствами с поддержкой Google Home и Google Chromecast. Это означает, что вам понадобится что-то подобное. Однако большинство современных телевизоров имеют своего рода «встроенный» Chromecast, о чем обычно написано в инструкции. В крайнем случае — можно опытным путем проверить, есть у вас встроенный Chromecast или нет. В остальном все довольно просто. Все, что вам нужно сделать, это подключить телевизор и смартфон к одной сети, выбрать на телефоне шоу, фильм, песню, изображение или что-то еще, и «отправить» это на телевизор.

Но что делать, если и производитель не «подсуетился» и Google Home должным образом не работает? В этом случае отчаиваться не стоит, однако без дополнительных трат, увы, не обойтись. Нам понадобится устройство под названием IR blaster (или ИК-излучатель) для смартфона. Благо, на знаменитом китайском ресурсе такие «бластеры» стоят порядка 100 рублей. Так что, можно сказать, по цене комплекта батареек вы можете превратить свой смартфон в полноценный пульт. Но с этим излучателем еще надо уметь обращаться. И тут нам на помощь приходят сторонние программы.

AnyMote — Все в твоих руках

AnyMote — одно из лучших приложений для дистанционного управления телевизором. Оно может похвастаться поддержкой более 900000 устройств, список которых регулярно пополняется. Как вы понимаете, подойдет AnyMote не только для телевизора. Программа имеет поддержку зеркальных камер, кондиционеров и практически любой техники, которая имеет инфракрасный датчик. Сама программа проста и удобна. Тут даже есть специальные кнопки для сервисов Netflix и Hulu.

SURE Universal Smart TV Remote — Универсальный солдат

Это также одно из лучших приложений для дистанционного управления телевизором. Как и Anymote, тут поддерживаются и другие устройства. Однако среди дополнительных возможностей стоит отметить наличие возможности «отправки» фотографий на телевизор посредством WiFi. А как часто вы теряете пульт от телевизора? Напишите об этом в нашем чате в Телеграм.

Twinone Universal Remote — Удобство превыше всего

Twinone Universal Remote является, пожалуй, одним из самых простых в освоении программ. При этом тут присутствуют и довольно гибкие настройки внутри самой программы. Более того, интерфейс и расположение кнопок тут можно менять по вашему желанию. Существует даже поддержка некоторых довольно «древних» устройств. Единственная плохая новость — это реклама. Очень странно видеть рекламу на пульте, когда ты хочешь переключить рекламу по тв. Причем Twinone не предоставляет способа избавиться от нее. Платной версии нет. Странное решение. Но работа со старыми телевизорами и тонкая настройка все же могут подкупить.

Что такое IrDA в телефоне или смартфоне

Некоторое время назад IrDA или ИК-порт был хорошо известен большинству продвинутых пользователей мобильных устройств. Но, потом популярность данной технологии значительно упала и о нем практически все забыли.

Сейчас же IrDA понемногу возвращается в телефоны, смартфоны и другую мобильную технику. Поэтому будет не лишнем напомнить, что такое IrDA, а также рассказать, зачем нужен ИК-порт в современных устройствах.

Что такое IrDA

Аббревиатура IrDA расшифровывается как InfraRed Data Association и обозначает инфракрасный порт (ИК ‑ порт). Инфракрасный порт – это оптическая линия связи, которая использует инфракрасный диапазон световых волн для передачи данных. ИК-порт был наиболее популярен в конце 90-х и начале нулевых годов. Сейчас же от использования IrDA практически отказались, заменив его такими современными беспроводными технологиями как Wi-Fi и Bluetooth. Причиной отказа от инфракрасной передачи данных стало множество недостатков. Например:

• Использование IrDA усложняет конструкцию корпуса устройства, поскольку для работы ИК-порта в корпусе устройства необходимо предусмотреть прозрачное окно.
• Использование оптической линии связи накладывает жесткие ограничения. IrDA требует, чтобы приемник и передатчик находились в прямой видимости. Также ограничена и дальность передачи.
• Первые стандарты IrDA не обеспечивали нужную скорость передачи данных.

Во времена популярности IrDA он использовался в самой разной технике. В частности, ИК-порт можно было найти в большинстве мобильных телефонов, карманных компьютеров и ноутбуков. Также часто IrDA использовался в принтерах, сканерах и цифровых фотоаппаратах. Благодаря IrDA все эти устройства могли обмениваться данными, передавая световые сигналы в инфракрасном диапазоне.

Но, IrDA больше не используется для передачи данных, поскольку сейчас для этого есть более удобные решения. Единственная область, где еще используется ИК-порт, это удаленное управление техникой. Например, пульты управления телевизорами, проигрывателями, кондиционерами используют именно инфракрасный порт.

Зачем IrDA в современном телефоне

Приложение для управления техникой на смартфоне Samsung Note 4.

В современных мобильных телефонах и смартфонах IrDA используется исключительно для удаленного управления техникой. С помощью ИК ‑ порта телефон можно превратить в универсальный пульт, который можно будет использовать для управления телевизорами, мультимедиа системами, кондиционерами и другой техникой.

Для управления техникой с помощью ИК ‑ порта вам понадобится специальное приложение. Обычно такое приложение уже есть в списке стандартных приложений, которые установил производитель устройства. Но, при желании вы можете использовать приложения и от сторонних разработчиков. В Google Play Market есть множество приложений, которые позволяют управлять техникой с помощью инфракрасного порта. Например, можно воспользоваться такими приложениями как: Galaxy Universal Remote, ZaZa Remote или Control It.

Работать с данными приложениями очень просто. Нужно указать модель устройства, которым вы хотите управлять, после чего на экране появятся кнопки, как на обычном пульте дистанционного управление. Дальше направляете ИК ‑ порт телефона на устройство и нажимаете на кнопки в приложении.

Принцип работы ИК пульта управления

Большая часть современной бытовой электронной аппаратуры имеет пульт дистанционного управления, использующий инфракрасное (ИК) излучение в качестве способа передачи информации. ИК канал передачи данных используется в некоторых устройствах системы «умный дом», которую мы производим.

Принцип ИК передачи информации

Инфракрасное, или тепловое излучение — это электромагнитное излучение, которое испускает любое нагретое до определенной температуры тело. ИК диапазон лежит в ближайшей к видимому свету области спектра, в его длинноволновой части и занимает область приблизительно от 750 нм до 1000 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, около половины излучения Солнца. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении отличаются от их свойств в видимом свете. Например, некоторые стекла непрозрачны для инфракрасных лучей, а парафин, в отличие от видимого света, прозрачен для ИК излучения и используется для изготовления ИК линз. Для его регистрации используют тепловые и фотоэлектрические приемники и специальные фотоматериалы. Источником ИК лучей, кроме нагретых тел, наиболее часто используются твердотельные излучатели — инфракрасные светодиоды, ИК лазеры, для регистрации применяются фотодиоды, форотезисторы или болометры. Некоторые особенности инфракрасного излучения делают его удобным для применения в устройствах передачи данных:

• ИК твердотельные излучатели (ИК светодиоды) компактны, практически безинерционны, экономичны и недороги.
• ИК приемники малогабаритны и также недороги
• ИК лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости
• Несмотря на распространенность ИК лучей и высокий уровень «фона», источников импульсных помех в ИК области мало
• ИК излучение низкой мощности не сказывается на здоровье человека
• ИК лучи хорошо отражаются от большинства материалов (стен, мебели)
• ИК излучение не проникает сквозь стены и не мешает работе других аналогичных устройств

Все это позволяет с успехом использовать ИК способ передачи информации во многих устройствах. ИК передатчики и приемники находят применение в бытовой и промышленной электронике, компьютерной технике, охранных системах, системах передачи данных на большие расстояния по оптоволокну. Рассмотрим более подробно работу систем (пультов) управления бытовой электроники.

Пульт ИК управления при нажатии кнопки излучает кодированную посылку, а приемник, установленный в управляемом устройстве, принимает её и выполняет требуемые действия. Для того, чтобы передать логическую последовательность, пульт формирует импульсный пакет ИК лучей, информация в котором модулируется или кодируется длительностью или фазой составляющих пакет импульсов. В первых устройствах управления использовались последовательности коротких импульсов, каждый из которых представлял собою часть полезной информации. Однако в дальнейшем, стали использовать метод модулирования постоянной частоты логической последовательностью, в результате чего в пространство излучаются не одиночные импульсы, а пакеты импульсов определенной частоты. Данные уже передаются закодированными длительностью и положением этих частотных пакетов. ИК приемник принимает такую последовательность и выполняет демодулирование с получением огибающей. Такой метод передачи и приема отличается высокой помехозащищенностью, поскольку приемник, настроенный на частоту передатчика, уже не реагирует на помехи с другой частотой. Сегодня для приема ИК сигнала обычно применяется специальная микросхема, объединяющая фотоприемник, усилитель с полосовым фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, усилитель с АРУ и детектор для получения огибающей сигнала. Кроме электрического фильтра, такая микросхема имеет в своем составе оптический фильтр, настроенный на частоту принимаемого ИК излучения, что позволяет в максимальной степени использовать преимущество светодиодного излучателя, спектр излучения которого имеет небольшую ширину. В результате таких технических решений, стало возможным принимать маломощный полезный сигнал на фоне ИК излучения других источников, бытовых приборов, радиаторов отопления и т.д. Работа современных устройств ИК управления достаточно надежна, а дальность составляет от нескольких метров до 40 и более метров, в зависимости от варианта реализации и уровня помех.

Передатчик ИК сигнала

Передатчик ИК сигнала, ИК пульт, чаще всего имеет питание от батарейки или аккумулятора. Следовательно его потребление должно быть максимально низким. С другой стороны, излучаемый сигнал должен быть значительной мощности для обеспечения большой дальности передачи. Такие противоположные по энергетическим затратам задачи успешно решаются способом передачи коротких импульсных кодированных пакетов. В промежутках между передачами пульт практически не потребляет энергии. Задача контроллера пульта — опрос кнопок клавиатуры, кодирование информации, модулирование опорной частоты и выдача сигнала на излучатель. Для изготовления пультов выпускаются различные специализированные микросхемы, однако для этих целей могут быть использованы и современные микроконтроллеры общего применения типа AVR или PIC. Основное требование к таким микроконтроллерам — это наличие режима сна с чрезвычайно низким потреблением и способность чувствовать нажатия кнопок в этом состоянии.

Излучатель ИК сигнала испускает инфракрасные лучи под действием тока возбуждения. Ток на излучатель обычно превышает возможности микроконтроллера, поэтому для формирования необходимого тока устанавливается простейший светодиодный драйвер на одном транзисторе. Для снижения потерь, при выборе транзистора необходимо обратить внимание на его коэффициент усиления тока — β или h21. Чем выше этот коэффициент, тем выше эффективность устройства. Современные передатчики используют полевые или CMOS транзистоы, эффективность которых на используемых частотах можно считать предельной.

Приведенная схема не лишена недостатков, в частности при снижении уровня заряда батареи, мощность излучения будет падать, что приведет к снижению дальности. Для снижения зависимости от напряжения питания, можно использовать простейший стабилизатор тока.

Большинство передатчиков работают на частоте 30 — 50 кГц. Такой диапазон частот был выбран исторически при создании первых подобных устройств. Была выбрана область с наименьшим уровнем помех. Кроме того, принимались в расчет ограничения на элементную базу. В дальнейшем, по мере стандартизации и распространения аппаратуры с таким способом управления, переход на другие частоты стал нецелесообразным.

В целях увеличения импульсной мощности передатчика, а соответственно и его дальности, сигнал основной частоты отличается от меандра и имеет скважность 3 — 6. Таким образом повышается импульсная мощность с сохранением или даже уменьшением средней мощности. Импульсный ток светодиода выбирается исходя из его паспортных значений и может достигать одного и более Ампер. Импульсный ток в большинстве пультов ИК не превышает 100 мА. При этом, поскольку и опорная частота имеет малый коэффициент заполнения и длительность кодированной посылки не превышает 20-30 мс, средний ток при нажатой кнопке не превышает одного миллиампера. Повышение импульсного тока светодиода сопряжено с снижением эффективности и уменьшением срока службы. Современные инфракрасные светодиоды имеют эффективность 100-200 мВт излучаемой энергии при токе 50 мА. Допустимый средний ток не должен превышать 10-20 мА. Питание светодиода должно иметь RC фильтр, который снижает воздействие импульсной помехи на питание микроконтроллера. Спектр применяемых светодиодов для ИК пультов большинства бытовой аппаратуры имеет максимум в области 940 нм.

Длительность единичного пакета опорной частоты для уверенного приема составляет не менее 12-15 и не более 200 периодов. При передаче кодированной посылки, передатчик формирует в начале преамбулу, которая представляет собой один или несколько пакетов опорной частоты и позволяет приемнику установить необходимый уровень усиления и фона. Данные в кодированной посылке передаются в виде нулей и единиц, которые определяются длительностью или фазой (расстоянием между соседними пакетами). Общая длительность кодированной посылки чаще всего составляет от нескольких бит до нескольких десятков байт. Порядок следования, признак начала и количество данных определяется форматом посылки.

Приемник ИК сигнала

Приемник ИК сигнала как правило имеет в своем составе собственно приемник ИК излучения и микроконтроллер. Микроконтроллер раскодирует принимаемый сигнал и выполняет требуемые действия. Поскольку приемник в большинстве случаев устанавливается в аппаратуре с сетевым питанием, его потребление не существенно. Микроконтроллер чаще всего выполняет и другие сервисные функции в устройстве и является его центральным логическим устройством.

Приемник ИК излучения чаще всего выполняется в виде отдельного интегрального модуля, который располагается за передней панелью управляемой аппаратуры. В передней панели имеется прозрачное для ИК лучей окошко. Как правило, такая микросхема имеет три вывода – питание, общий и выход сигнала. Производители электронных компонентов предлагают приемники ИК сигналов различного типа и исполнения. Однако, принцип их работы схож. Внутри такая микросхема имеет:

• фотоприемник — фотодиод
• интегрирующий усилитель, выделяющий полезный сигнал на уровне фона
• ограничитель, приводящий сигнал к логическому уровню
• полосовой фильтр, настроенный на частоту передатчика
• демодулятор — детектор, выделяющий огибающую полезного сигнала.

Корпус такого приемника выполняется из материала, выполняющего роль дополнительного фильтра, пропускающего ИК лучи определенной длины волны. Современные интегральные приемники позволяют принимать полезный сигнал на уровне фона, превышающего его в несколько десятков раз и при этом чувствовать посылки частоты, имеющие всего от 4 — 5 периодов.

Питание приемника излучения должно быть выполнено с RC фильтром для увеличения чувствительности. Микроконтроллер производит помеху широкого спектра на линиях питания, что может повлиять на работу приемника.

Форматы ИК передачи данных

Различные производители бытовой аппаратуры применяют в своих изделиях различные пульты ИК управления. Поскольку пульт должен общаться только с конкретным устройством, он формирует последовательность данных, уникальную для своего типа оборудования. Передаваемые данные содержат кроме собственно команды управления адрес устройства, проверочные данные и другую сервисную информацию. Более того, различные производители используют различные способы формирования последовательности данных и различные способы передачи логических состояний. Наиболее распространенные способы кодирования битов информации — это изменение длительности паузы между пакетами (метод интервалов) и кодирование сочетанием состояний (бифазный метод). Однако, встречаются способы кодирования бит информации длительностью, сочетанием длительности и паузы и т.д. Наиболее распространенные форматы передачи:

Форматы RC-5 и NEC используются многими производителями электроники. Некоторые производители разработали свой стандарт, но в основном используют его сами. Менее распространенные форматы пультов управления:

• JVC
• Mitsubishi
• Philips RECS80
• RCA Protocol
• X-Sat Protocol

В отличие от пультов управления бытовой электроникой, которые передают только одну команду, соответствующую нажатой кнопке, пульты управления кондиционерами передают при каждом нажатии всю информацию о параметрах, выбранных пользователем на экране пульта, такие как температура, режим охлаждения, нагрева или вентиляции, мощность вентилятора и другие. В результате, посылка становится достаточно длительной. Например, пульт бытового кондиционера Daikin FTXG передает единовременно 35 байт информации, скомпонованной в трех последовательных посылках. Форматы пакетов ИК передачи кондиционеров:

Инфракрасные передатчики служат для синхронизации активных 3D очков затворного типа с телевизором.

Двунаправленная передача информации используется в некоторых мобильных устройствах: ноутбуках, телефонах, смартфонах, плеерах и т.д. Передача информации по протоколу IrDA основана на форматах асинхронной передачи данных, реализованных в COM портах компьютера.

Передача информации на большие расстояния не обходится сегодня без ИК излучения. Оптоволоконные линии связи используют ИК излучение ближней и средней области спектра (некоторые и видимого) для передачи данных.