Пульт дистанционного управления громкостью ПК с ОС Windows на базе Arduino | Полный DIY-проект

Здесь представлен проект который превращает ваш Arduino в пульт дистанционного управления. Инфракрасные (ИК) пульты дистанционного управления получили широкое распространение с 1980-х годов. В современном мире почти все управляется с помощью пульта. Этот проект позволяет вам управлять общей громкостью ПК с ОС Windows, телевизора, телеприставки, системы домашнего кинотеатра и т.п.

Стандартные форматы данных

Для ИК-управления существует два распространенных формата данных: кодирование RC5 и кодирование NEC.

Код RC5

В коде RC5 используется двухфазное кодирование, а несущая частота фиксирована на уровне 36 кГц. Передача данных начинается с двух стартовых битов, за которыми следует бит переключения (рис. 1). Бит переключения меняет свое значение при каждом новом нажатии клавиши. Пять адресных битов представляют адрес устройства, которым нужно управлять. Шесть командных битов содержат информацию, подлежащую передаче.

Каждый бит данных состоит из половины периода бита при отсутствии передачи и половины периода бита с пакетом из 32 импульсов с частотой 36 кГц. Наиболее подходящими ИК-приемниками для приема кода RC5 являются те, у которых есть настройка AGC2 и полоса пропускания 36 кГц. Некоторые примеры: TSOP1236, TSOP4836, TSOP34836, TSOP39236 и TSOP36236.

Код NEC

Код NEC использует пакеты с несущей частотой 38 кГц. Начинается передача с использованием лидирующего кода, пакета длиной 9 мс, затем следует пауза 4,5 мс и затем данные (рис. 2). Первоначальная цель этого ведущего кода заключалась в том, чтобы позволить внутренним контурам управления в модулях приемника стабилизироваться.

После передачи данных повторно передаются только ведущий код и один бит, пока нажата клавиша. Особым свойством этого кода является постоянная длина слова в сочетании с дистанционной импульсной модуляцией.

Биты адреса и данных передаются дважды: сначала как обычный байт, а затем как инвертированный байт. Полупериодная часть каждого бита содержит 22 импульса, каждый шириной 8,77 мкс и периодом 26,3 мкс. 0 соответствует длительности импульса 1,125 мс, а 1 — длительности импульса 2,25 мс.

Восемь адресных битов используются для идентификации управляемого устройства. Дополнительные восемь битов используются для передачи командных данных. Как уже говорилось выше, за словами всегда, без паузы, следуют перевернутые слова. Например, передача адреса 00110111 и данных команды 00011010 выполняется путем отправки битов как:

“00110111’11001000’00011010’11100101”

В специальной версии кода NEC предварительный пакет, включая все биты адреса и данных, повторяется в каждом временном интервале 108 мс до тех пор, пока нажата клавиша.

Модули ИК-приемника

Наиболее подходящими ИК-приемниками для приема кода NEC являются приемники с настройкой AGC4, поскольку они обладают лучшим шумоподавлением while и при этом поддерживают этот формат данных. Некоторые примеры: TSOP4438, TSOP58438 и TSOP75438. Модули приемника для разных несущих частот приведены в таблице выше.

Цепь и работа

Принципиальная схема регулятора громкости ПК Arduino показана на рис. 3. Требуются аппаратные компоненты: Arduino Uno, ИК-приемник TSOP1738, макетная плата и несколько перемычек.

Работа проекта довольно проста. Arduino Uno декодирует клавишу пульта, а затем сравнивает ее с предопределенными переменными, чтобы определить, какая клавиша нажата. Если он находит совпадение, он отправляет сигнал на ПК, который интерпретируется программным обеспечением Remote Volume Control (разработанным автором), которое далее выполняет требуемую задачу. Снимок экрана программного обеспечения Remote Volume Control показан на рис. 4. Самый важный шаг — настроить нужное устройство дистанционного управления с помощью Arduino Uno.

Программное обеспечение

Исходные коды (IR_Key_Test.ino и IR_Final.ino) написаны на языке программирования Arduino. Для программирования Arduino Uno используется программное обеспечение Arduino IDE, которое можно бесплатно загрузить с сайта www.arduino.cc/en/Main/Software

Arduino, программное обеспечение с открытым исходным кодом, позволяет легко писать и загружать код на плату. Он работает на Windows, Mac OS X и Linux. Среда написана на Java и основана на Processing и другом программном обеспечении с открытым исходным кодом.

В этом проекте используется библиотека IRremote. Он позволяет Arduino Uno декодировать ИК-сигналы, поступающие с пульта. Чтобы установить библиотеку, скопируйте папку IRremote и вставьте ее в следующее место:

Документы>Arduino>папка библиотек
Для связи между Arduino Uno и ПК используется последовательная связь. Вам необходимо установить программное обеспечение Remote Volume Control на целевой компьютер, который взаимодействует с Arduino Uno и, соответственно, выполняет задачу. Это программное обеспечение работает в фоновом режиме и автоматически запускается при загрузке компьютера.

Первоначальная настройка

Шаг 1:

Чтобы настроить желаемое устройство дистанционного управления, установите библиотеку IRremote и откройте код IR_Key_Test.ino из Arduino IDE. Выберите нужную плату в меню «Инструменты → Плата» в Arduino IDE и запишите программу (эскиз) через стандартный порт USB на вашем компьютере.

Шаг 2:

После загрузки кода откройте Serial Monitor в Arduino IDE. Направьте пульт дистанционного управления на модуль приемника TSOP и непрерывно нажимайте клавишу, которую вы хотите назначить для функции увеличения громкости. Запишите номер кода ключа, который будет повторяться снова и снова при нажатии клавиши. Скриншот примера показан на рис. 5.

Код клавиши для функции увеличения громкости согласно текущим последовательным данным — 45135. Обратите внимание, что некоторые пульты дистанционного управления отправляют значение 65535 или FFFF после отправки кода клавиши. Иногда значения могут быть резкими из-за окружающего освещения или помех, поэтому перед назначением кода ключа снимите пять-шесть показаний. Аналогичным образом повторите описанную выше процедуру, чтобы найти коды клавиш для функций уменьшения громкости и отключения звука.

Шаг 3:

Записав коды клавиш для всех функций, откройте код IR_Final.ino и запишите коды клавиш, как показано на рис. 6. Сохраните и скомпилируйте код.

Тестирование проекта

После загрузки кода IR_Final.ino в Arduino Uno подключите его к компьютеру и откройте Диспетчер устройств. Обратите внимание на COM-порт, назначенный Arduino Uno.

Здесь Arduino Uno назначен COM3 (рис. 7). Установите программное обеспечение Remote Volume Control и запустите его. Выберите COM3 в меню COM-портов и выберите скорость передачи данных 9600 бод в меню «Скорость передачи». Нажмите «Подключиться», и if все будет хорошо, громкость ПК будет регулироваться с помощью желаемого пульта. Авторский прототип дистанционного управления громкостью ПК с ОС Windows на базе Arduino показан на рис. 8.

Арнав Бансал увлекается электроникой и любит возиться с схемотехникой.