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红外遥控解码器和切换器板

消耗积分:2 | 格式:zip | 大小:0.12 MB | 2022-06-14

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描述

红外遥控解码器和切换器板

红外遥控器无处不在。大多数家用电器都使用红外遥控器进行控制。在这篇文章/视频中,我们学习构建一个可以解码(几乎)任何红外遥控器并使用指令来切换继电器(负载)的设备。因此,我们可以在各种应用中使用此功能,而无需购买新的红外遥控器和昂贵的硬件,例如打开/关闭灯、打开/关闭窗帘等。我使用了 ATTiny85 微控制器作为威廉希尔官方网站 的心脏。该设备最多可在 EEPROM 存储器中记录三个 IR 代码并切换 3 个单独的设备。每个继电器可以处理高达 10A 的电流。负载切换机制(瞬时开/关、切换等)可由用户编程。

我使用 Altium Designer 21.4.1 和 SamacSys 组件库 (SamacSys Altium Plugin) 来设计原理图和 PCB。我还使用了 Siglent SDS2102X Plus/SDS1104X-E 来分析 IR 信号。 

该设备工作稳定,对传输的红外信号反应良好。所以让我们开始建造这只小狗吧!

A. 威廉希尔官方网站 分析

图 1 显示了该装置的示意图。很明显,解码和切换任务都是由一个 8 针 ATtiny85 微控制器完成的。

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图1

红外遥控解码/切换板示意图

REG1是著名的7805通孔稳压器[1]芯片,为继电器准备固定+5V。C4 和 C5 已用于降低噪声。FB1 和 C11 阻止输入噪声峰值。IC2 是 TS2937CW-5.0 稳压器 [2],可为 U1 和 IC1 准备一个固定的 +5V 电源。D8 表示电源供应良好,C8 和 C9 已用于降低稳压器的输出噪声。

U1是VS1838红外接收模块[3]。该模块对电源噪声很敏感,因此 R7 和 C6 构建了一个低通 RC 滤波器,以进一步降低 U1 电源噪声。U1 的输出已连接到 IC1 的 PB3 引脚和 Q4 Mosfet 的栅极引脚。

Q1 是用于为 D7 供电的 FDN360P P 通道逻辑电平 Mosfet [4]。D7 是一个 SMD LED,表示红外信号接收良好(闪烁)。R8 限制 D7 电流。SW1 是一个 SMD 触觉按钮,C10 为按钮机械触点去抖动。

IC1 是 ATtiny85 微控制器 [5]。ATtiny85 是一个可爱的芯片!它提供 8K 闪存,可通过外部晶体振荡器运行高达 20MHz。在这个项目中,我将时钟设置为 8MHz-internal。C7 是一个旁路电容,用于降低电源噪声。

Q1、Q2 和 Q3 是 SI2303 N 沟道 Mosfet [6],用于切换 K1、K2 和 K3 继电器。R4、R5、R6为下拉电阻,D1、D2、D3为保护二极管。D4、D5 和 D6 是继电器激活指示灯 LED,C1、C2 和 C3 用于降低继电器电感器的噪声。 

ISP 是一个 5 针公头,用于使用 AVR-ISP 编程器对 IC1 进行编程。P1、P2 和 P3 是 2 针直角凤凰连接器。

B. PCB 布局

图 2 显示了红外遥控切换器设备的 PCB 布局。它是两层 PCB 板,大部分组件的封装都是 SMD。

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图 2

红外遥控切换板PCB布局

正如我在摘要中提到的,我使用 Altium Designer 软件 [7] 来设计原理图和 PCB。它是一款简洁的软件,提供了用户友好的设计环境和大量有用的功能。我没有这个项目中几个组件的原理图符号、PCB 封装和 3D 模型。因此,我没有浪费时间从头开始设计库并增加错误和组件不匹配的风险,而是使用免费的 IPC 级 ScamacSys 组件库,并使用 SamacSys Altium 插件 [8] 将它们直接导入 Altium PCB 项目。SamacSys 为大多数电子设计 CAD 软件提供插件,而不仅仅是 Altium Designer。图 3 显示了支持的电子设计 CAD 软件。 

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图 3

SamacSys插件支持的电子设计CAD软件

具体来说,我使用了 IC1 [9]、IC2 [10]、REG1[11]、Q1…Q3[12] 和 Q4 [13] 的 SamacSys 库,您可以参考参考资料中的链接。另一种选择是从 componentsearchengine.com 下载组件库并手动导入它们。由你决定。图 4 显示了 SamacSys Altium 插件中的选定组件。

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图 4

SamacSys Altium 插件中的选定组件库

C. 组装和测试

图 5 显示了组装好的 PCB 板。PCB 由 PCBWay 公司制造,我可以说质量很好。我对焊接组件没有任何问题。所以我建议你看质量,不要为了省几块钱而选择便宜的! 

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图 5

红外遥控切换器组装好的PCB板

C-1。代码

我已经使用 Arduino IDE 编写代码,但是,您不需要为此使用 Arduino 板。您可以安装自定义的 ATtiny 板管理器并导出已编译的二进制文件(HEX 文件)。然后使用 AVR-ISP 编程器或 Arduino IDE 外部的类似编程器对您的芯片进行编程。您也不需要对引导加载程序进行编程。

 

#include  
#include 

字节 keyCounter = 0 ;
int data1 = -1 , data2 = -1 , data3 = -1 ;
字节 out2Toggle = 0 ;

无效 设置()  {
  pinMode(0,输出);
  pinMode(1,输出);
  pinMode(2,输出);
  pinMode(4,输入);
  IrReceiver.begin( 3 , DISABLE_LED_FEEDBACK);
}

无效 循环()  {

  数据1 = EEPROM.read(0);
  数据2 = EEPROM.read(1);
  数据3 = EEPROM.read(2);
  
  而(数字读取(4)== 0)
  {
    if (IrReceiver.decode())
    {
      延迟(200);
      如果(keyCounter == 0 )
      {
        data1 = IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData;
        数字写入(2,高);
        延迟(2000);
        数字写入(2,低);
        EEPROM.write( 0 ,data1);
        键计数器++;
      } else  if (keyCounter == 1 ) {
        data2 = IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData;
        数字写入(1,高);
        延迟(2000);
        数字写入(1,低);
        EEPROM.write( 1 ,data2);
        键计数器++;
      } else  if (keyCounter == 2 ) {
        data3 = IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData;
        数字写入(0,高);
        延迟(2000);
        数字写入(0,低);
        EEPROM.write( 2 ,data3);
        关键计数器 = 0 ;
      }
      IrReceiver.resume();
    }
  }


  if (IrReceiver.decode())
  {
    延迟(200);
    if (data1 == IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData)
    {
      数字写入(2,高);
      延迟(250);
      数字写入(2,低);
      延迟(250);
    }

    if (data2 == IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData)
    {
      开关(out2Toggle)
      {
        案例 0:
          数字写入(1,高);
          out2Toggle = 1 ;
          休息;
        案例 1:
          数字写入(1,低);
          out2Toggle = 0 ;
          休息;
      }
    }

    if (data3 == IrReceiver.decodedIRData.decodedRawData)
    {
      数字写入(0,高);
      延迟(250);
      数字写入(0,低);
      延迟(250);
    }
    IrReceiver.resume();
  }
}

 

要为 ATTiny85 微控制器编译 Arduino 草图,您需要安装 Spence Konde [14] 的“ATTinyCore”。Tiny 芯片的类似董事会经理表现不如预期。此外,安装“IRRemote”库 V3.3(由 Armin Joachimsmeyer)[15] 并包含头文件。有关更多详细信息,请查看我的 YouTube 视频。 

C.2。测试

我已经使用 Silent SDS2102X Plus 示波器 [16] 测试了 VS1838 模块的输出(图 6)。您也可以使用其他模型,例如 SDS1104X-E [17]。示波器屏幕显示信号清晰无噪音。每个遥控器制造商可能使用现有的或自己的红外协议,并且每个遥控器按键生成不同的代码,因此遥控器的输出信号可能不同。我使用了一个自然使用索尼红外协议的索尼高清电视遥控器。

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图 6

红外接收模块(U1)的输出信号

单片机烧写成功后,请断开烧录器并重启板子(断开再重新上电)。然后您可以存储所需的遥控键(通过按住 SW1)。您可以在以后随时更改任何存储的密钥。密钥存储在 EEPROM 内存中,因此电源复位不会清除内存和存储的密钥。有关详细信息,请仔细观看 YouTube 视频。

D. 材料清单

图 7 显示了物料清单。

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图 7

材料清单

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