UChip - Serial Over IR!: 4 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:26

Kev sib txuas lus wireless tau dhau los ua qhov tseem ceeb hauv peb cov phiaj xwm niaj hnub no thiab tham txog wireless, thawj qhov uas los rau kuv lub siab yog Wi-nkaus lossis BT, tab sis tuav Wi-nkaus lossis BT kev sib txuas lus tsis yog ib txoj haujlwm yooj yim thiab siv ntau heev. ntawm MCU cov peev txheej, tawm hauv qhov chaw me me rau coding kuv daim ntawv thov. Yog li ntawd, kuv feem ntau xaiv rau sab nraud Wi-nkaus/BT module txuas nrog lub microcontroller txhawm rau cais cov luag haujlwm thiab tau txais kev ywj pheej siab dua.

Txawm li cas los xij, qee zaum Wi-nkaus thiab BT yog "overkill" rau qee qhov kev thov xav tau qis me ntsis thiab kev sib txuas lus luv luv. Ib qho ntxiv, kev siv Wi-nkaus lossis BT cuam tshuam qhov xav tau ntawm kev txuas koj Lub Xov Tooj lossis lub cuab yeej nrog kev txheeb xyuas qhov tseeb.

Xav txog tias koj tsuas xav tau qhib/tua lub teeb sab nraud, lossis hloov lub teeb nrig, lossis qhib lub qhov rooj hluav taws xob. Nws puas tsim nyog siv Wi-nkaus lossis BT?

Nyob ntawm ib puag ncig thiab kev siv, kev sib txuas lus wireless dhau IR (Infrared) nthwv dej yuav tuaj yeem ua ke. Serial dhau IR, siv nrog ob peb yam sab nrauv (3 qhov sib xyaw tsis sib xws!), Thiab uChip (lub rooj sib tham me me Arduino me me) tuaj yeem yog cov tshuaj koj tab tom nrhiav!

Cov Nqi Khoom (rau ib qho Tx-Rx ntaus ntawv):

1 x cwb

1 x IR LED: muaj qhov tso pa tawm ntawm 950nm

1 x TSOP-38238 (ntawm qhov sib npaug)

1 x 1KOhm Resistor

Kho vajtse

1 x breadboard/proto board

1 x Cov yas yas dub: lub taub sab hauv zoo ib yam li IR LED, lub raj tsim nyog los tiv thaiv kev sib tham nrog tus TSOP tus txais.

1 x Txhuas Ntawv Nyiaj (3cm x 3 cm)

1 x Kab xev

TSWV YIM: Koj tuaj yeem tsim ib qho nkaus xwb-TX lossis tsuas yog-RX cov ntaub ntawv thaum koj xav tau kev sib txuas lus ib qho los ntawm kev tshem tawm qhov tsis tsim nyog RX/TX kho vajtse los ntawm Circuit Court lossis qhib/qhib qhov cuam tshuam cov cai hauv daim duab.

Kauj ruam 1: Kev thaiv kab

Hlau cov khoom sib koom ua ke kom haum rau cov txheej txheem.

Ob peb sau ntawv ntawm qhov yooj yim schematic. Txij li TSOP-38238 tso cai rau lub zog siv hluav taws xob los ntawm 2.5V txog 5V thiab nqus tau 0.45mA ntau (koj pom cov ntaub ntawv NTAWM NO), Kuv yuav ua lub zog rau tus txais tau siv ob tus pin, uas yuav muab rau hauv av thiab lub zog xa khoom ib feem. Qhov no tso cai qhib/tua tus neeg txais khoom ntawm qhov xav tau thiab teeb tsa kho vajtse yooj yim heev. Ib qho ntxiv, yog tias koj xav tau kev sib tham ib-kab lus koj tuaj yeem xaiv seb puas yuav ua (Tx/Rx) -cov cuab yeej los ntawm kev yooj yim/ua haujlwm TSOP-38238.

Lub Circuit Court ua haujlwm li cas?

Nws yog qhov yooj yim heev. TSOP tus pin tso tawm raug rub qis thaum lub ntsuas pom pom lub tsheb ciav hlau ntawm 6 lub siab lossis ntau dua ntawm 38KHz, ntawm qhov tod tes nws tau rub siab thaum tsis muaj lub teeb liab zoo li no. Yog li, txhawm rau xa cov ntaub ntawv tseem ceeb hla IR, qhov kev ua haujlwm hauv Circuit Court yog ua kom lub zog siv hluav taws xob LED nrog 38KHz PWM hloov pauv nrog TX cov cim teeb liab uas rub qis LED cathode.

Thiaj li, nyob rau qib siab ntawm cov lej TX0, LED tsis muaj kev ncaj ncees lossis tsis ncaj ncees hauv kev thim rov qab (tsis muaj mem tes) thiab TSOP tus pin tso tawm tau rub siab. Kev xa tawm qib qis ntawm cov ntawv xov xwm, LED tau siv zog thiab tsim hluav taws xob IR raws li qhov teeb meem PWM thov; yog li ntawd, TSOP cov zis raug rub qis.

Txij li qhov kev sib kis tau ncaj qha (0-> 0 thiab 1-> 1) tsis tas yuav tsum tau hloov pauv lossis lwm yam kev xav ntawm tus txais.

Kuv tswj hwm lub zog kho qhov muag LED los ntawm kev xaiv PWM lub voj voog ua haujlwm raws li daim ntawv thov. Lub luag haujlwm ua haujlwm siab dua, qhov siab dua qhov tso zis lub zog thiab yog li ntawd, txuas ntxiv koj yuav xa koj cov lus.

Nco ntsoov tias peb tseem yuav tsum tsim cov noob taum! Yog li, koj yuav tsum tsis txhob mus siab dua 90% lub voj voog ua haujlwm, txwv tsis pub TSOP yuav tsis pom lub teeb liab ua pa.

Koj puas xav tau hwj chim ntxiv?

Yuav kom nce tam sim no, peb puas tuaj yeem txo tus nqi ntawm 1kOhm resistor?

Tej zaum, tsuas yog tsis xav tau ntau! Qhov siab tshaj tam sim no koj tau txais los ntawm tus pin ntawm MCU raug txwv rau 7mA thaum tsav tus pin chaw nres nkoj muaj zog dua li ib txwm muaj (PINCFG. DRVSTR = 1 thiab VDD> 3V) raws li tau hais hauv SAMD21 cov ntawv teev tseg.

Txawm li cas los xij, tus qauv teeb tsa (uas yog qhov tau lees paub los ntawm Arduino IDE cov tsev qiv ntawv raws li lub hauv paus) txwv tam sim no rau 2mA. Yog li ntawd, siv 1kOhm twb tau muab qhov txwv tam sim no nrog rau kev teeb tsa ua ntej!

Kev nce ntxiv tam sim no tsis yog teeb meem ntawm cov khoom siv hluav taws xob. Luv luv:

• Hloov tus tiv thaiv (nws tus nqi tsawg kawg yog txwv rau kwv yees li 470Ohm -> VDD/470 ~ 7mA);
• Teem qhov sib thooj PORT-> PINCFG-> DRVSTR rau 1;

Kuv yuav muab cov cai suav nrog cov yam ntxwv no hauv kev hloov kho yav tom ntej.

Tab sis nco ntsoov, tog dej thiab ntws tam sim no los ntawm MCU cov pins ze rau nws qhov txwv tsis yog txoj hauv kev zoo. Qhov tseeb, nws txo qis MCU lub neej thiab kev ntseeg tau. Yog li ntawd, kuv hais kom khaws lub zog tsav ib txwm rau kev siv mus sij hawm ntev.

Kauj ruam 2: Programming

Thauj cov duab kos "IRSerial.ino" rau hauv uChip (lossis pawg tswj hwm Arduino uas koj siv).

Yog tias koj xav tau hloov tus pin tsim PWM, nco ntsoov tias koj siv tus pin txuas nrog TCC timer, txij li cov lej ntawm cov cai no ua haujlwm nrog TCC timers nkaus xwb (khij "variant.c" ntawm koj lub rooj tsavxwm rau cov ntaub ntawv no). Kuv yuav ntxiv cov cai kom siv kuj TC timers hauv kev hloov tshiab yav tom ntej.

Cov cai yog yooj yim heev. Tom qab teeb tus PIN_5 qis (muab TSOP GND) thiab PIN_6 siab (ua kom TSOP), MCU pib PWM ntawm PIN_1, teeb tsa lub sijhawm timer thiab ntes sib piv raws li qhov xav tau zaus hloov pauv (hauv kuv cov ntaub ntawv nws yog 38KHz) thiab lub luag haujlwm voj voog (12.5% raws li lub hauv paus). Qhov no tau ua tiav siv tus qauv analogWrite () ua haujlwm ntawm PWM pins thiab hloov pauv tsuas yog PER_REG (lub sijhawm sau npe) thiab CC (ntes sib piv) sau npe (cov lej sau tau yooj yim txiav thiab muab tshuaj txhuam los ntawm wiring_analog library). Koj tuaj yeem teeb tsa qhov tsim nyog raws li TSOP sensor hloov PER_REG (uas yog qhov txwv qis dua rov pib dua lub sijhawm timer), thaum teeb tsa CC sib piv rau lub sijhawm tus nqi rau qhov feem pua xav tau ntawm kev ua haujlwm.

Tom ntej no, txoj cai teeb tsa Serial chaw nres nkoj siv qhov tseeb baud tus nqi uas yog 2400bps. Vim li cas tus nqi baud qis?! Cov lus teb yog hauv TSOP cov ntawv uas koj tuaj yeem pom ntawm no. Txij li TSOP nta cov suab nrov tsis lees paub lub lim los tiv thaiv qhov tsis xav tau hloov pauv, nws yog qhov yuav tsum tau xa lub tsheb ciav hlau ntawm ntau qhov sib txawv txhawm rau txhawm rau rub TSOP tus pin tso tawm (tus lej ntawm cov mem tes nyob ntawm TSOP version, 6 yog tus nqi raug). Ib yam li ntawd, TSOP cov txiaj ntsig tau rub siab tom qab qhov tsawg kawg ntawm lub sijhawm sib npaug li 10 mem tes lossis ntau dua. Thiaj li, txhawm rau teeb tsa TSOP cov txiaj ntsig raws li kev hloov pauv TX0 teeb liab, nws yog qhov tsim nyog los teeb tsa tus nqi baud txiav txim siab qhov sib npaug hauv qab no:

Serial Baud <PWM_frequency/10

Siv 38KHz qhov no ua rau baudrate qis dua 3800bps, uas txhais tau tias qhov siab dua "tus qauv" tso cai baud tus nqi yog 2400pbs, raws li tau xav yav tas los.

Koj puas xav nce tus nqi baud? Muaj ob txoj kev xaiv.

Qhov kev xaiv yooj yim tshaj plaws yog hloov TSOP mus rau qhov hloov pauv ntau dua (raws li TSOP38256), uas yuav tso cai rau koj ua ob zaug tus nqi baud (4800bps)

Tsis txaus ?! Tom qab ntawd koj yuav tsum ua koj tus kheej qhov txuas txuas siv yooj yim IR LED+photodiode thiab ua kom muaj zog txuas ntxiv. Txawm li cas los xij, qhov kev daws teeb meem no xav tau ntau qhov kev ntsuas thiab hluav taws xob tshwj xeeb los tiv thaiv suab nrov los ntawm kev cuam tshuam cov ntaub ntawv xa mus thiab yog li nws qhov kev siv tsis yooj yim kiag li! Txawm li cas los xij, yog tias koj muaj kev ntseeg siab txaus, koj zoo siab txais tos los sim ua koj tus kheej TSOP system!:)

Thaum kawg, kuv teeb tsa SerialUSB chaw nres nkoj (2400bps) uas kuv siv los xa thiab tau txais cov ntaub ntawv ntawm tus saib xyuas.

Lub voj () kev ua haujlwm suav nrog cov cai tsim nyog rau passthrough cov ntaub ntawv hla ob daim ntawv thiab tau theej ncaj qha los ntawm qhov piv txwv kos duab SerialPassthrough hloov pauv cov npe nkaus xwb.

Kauj Ruam 3: Tiv thaiv IR LED

Yog tias koj txhawb lub zog hluav taws xob saum toj no tom qab thauj tus lej "IRSerial.ino", txheeb xyuas Serial Monitor ntawm Arduino IDE thiab sim xa cov hlua. Koj yuav zaum pom tias uChip tau txais raws nraim qhov nws kis tau! Muaj kev sib tham sib tham hauv xov tooj cua vim kev sib txuas lus kho qhov muag ntawm IR LED thiab TSOP ntawm tib lub cuab yeej!

Nov yog qhov nyuaj ntawm txoj haujlwm no, tiv thaiv kev sib tham! Lub voj yuav tsum tau tawg kom ua ob txoj kev sib txuas lus txuas nrog IR.

Peb ua txhaum lub voj li cas?

Thawj qhov kev xaiv, koj txo qis PWM lub voj voog ua haujlwm, yog li txo qis lub zog kho qhov muag ntawm LED. Txawm li cas los xij, txoj hauv kev no tseem txo qhov kev ncua deb uas koj tau txais kev ntseeg tau zoo IR channel. Qhov kev xaiv thib ob yog tiv thaiv IR LED, yog li ua kom muaj kev ncaj qha IR "nqaj". Nws yog teeb meem ntawm kev sim thiab ua yuam kev; thaum kawg, siv ib daim dub ntawm lub tshuab cua ntswj dub qhwv rau hauv cov ntawv txhuas thiab daim kab xev (muab hluav taws xob rwb thaiv tsev) Kuv tswj kom tawg cov lus sib tham. Muab cov kis IR LED tso rau hauv lub raj tiv thaiv kev sib txuas lus ntawm TX thiab RX ntawm tib lub cuab yeej.

Saib ntawm daim duab kom pom kuv cov kev daws teeb meem, tab sis xav tias sim ua lwm txoj hauv kev thiab/lossis qhia koj li! Tsis muaj qhov kev daws teeb meem meej rau qhov teeb meem no (tshwj tsis yog koj xav tau ib txoj hauv kev yooj yim ib txoj hauv kev) thiab tej zaum koj yuav tsum tau kho qhov teeb tsa hluav taws xob, PWM lub voj voog ua haujlwm thiab IR daim thaiv raws li koj xav tau.

Thaum koj tsoo qhov kev sib tham hla, koj tuaj yeem txheeb xyuas tau tias koj lub cuab yeej tseem ua haujlwm los ntawm kev tsim lub voj ntawm lub cuab yeej Tx-Rx siv qhov kev xav ntawm IR nthwv dej ntawm IR cuam tshuam qhov chaw.

Kauj ruam 4: Sib tham

Qhov ntawd yog txhua yam

Koj cov ntawv hla dhau IR cov cuab yeej tau npaj los sib txuas lus, siv lawv xa cov ntaub ntawv hla IR, qhib/tua txhua yam uas koj nyiam lossis tshawb xyuas qhov xwm txheej ntawm lub ntsuas cua uas koj tau zais zais!

Qhov kev deb uas kev sib txuas lus ntseeg tau yog tsis ntau npaum li WiFi lossis BT ntaus ntawv. Txawm li cas los xij, nws yog qhov taw qhia (nyob ntawm LED aperture thiab siv IR tiv thaiv qhov system), uas tuaj yeem muaj txiaj ntsig zoo hauv qee qhov kev thov!

Tsis ntev kuv yuav tso cov vis dis aus qhov twg koj tuaj yeem pom qee qhov piv txwv ntawm cov ntawv thov uas kuv tau ua. Txaus siab rau!