Автор решил проблему дистанционного управления спутниковым ресивером из двух разных помещений, разработав и изготовив дополнительный упрощенный ПДУ на микроконтроллере. Он пригоден для работы с аппаратами, оборудованными дистанционным ИК-управлением по протоколу NEC.

Проблема управления спутниковым ресивером с помощью одного ПДУ из двух разных помещений хорошо знакома тем, кто по разным причинам не стал тратиться на дополнительный ресивер. С этой проблемой столкнулся и я. Чтобы, находясь на кухне, включить ресивер или переключить канал, приходилось каждый раз идти в комнату, где он установлен.

После множества таких "походов" было решено сделать удлинитель, транслирующий ИК-команды из кухни в комнату. В различных изданиях не раз публиковались статьи о таких удлинителях, принимающих ИК-команды ПДУ в одном помещении и повторяющих их в другом. Но и тут выявилось неудобство: ПДУ все равно приходилось носить с собой.

Чтобы устранить его, возникла идея разработать для управления ресивером из кухни самодельный упрощенный пульт, оснащенный лишь пятью кнопками, с помощью которых можно включать и выключать ресивер, а также последовательно перебирать каналы в одном и другом направлениях. Пульт постоянно находится на кухне, а его излучающий диод вынесен на проводах в помещение, где находится ресивер, который исполняет подаваемые команды.

Рис.1

Но прежде нужно было выяснить, по какому протоколу и какие коды команд передает основной ПДУ ресивера "HD IVR ready S-21". Для наблюдения формы сигналов подаваемых им команд я не стал делать какие-либо сложные приспособления, а воспользовался фототранзистором, подключенным по схеме, изображенной на рис. 1, к входу цифрового осциллографа. В качестве VT1 можно использовать не только фототранзистор указанного на схеме типа, но и любой другой. Я, например, с успехом применял сделанный из германиевого p-n-p транзистора МП14Б путем удаления крышки корпуса. Для этого она аккуратно сминалась бокорезами у основания, пока не отделялась полностью. Результат показан на рис. 2. ИК-луч направляют на кристалл вскрытого транзистора со стороны эмиттера. Вместо фототранзистора можно применить и фотодиод, например, ФД263.

Рис. 2

По снятым осциллограммам можно определить, к какому типу протоколов принадлежат записанные последовательности импульсов. Описание основных протоколов, используемых в системах дистанционного управления бытовой техникой, можно найти в статье А. Торреса "Инфракрасное дистанционное управление" altor1.narod.ru/Articles/IRC.pdf. Выяснилось, что ПДУ ресивера "HD IVR ready S-21" работает согласно протоколу NEC, поэтому программа микроконтроллера разрабатываемого пульта была написана под этот протокол.

Рис. 3

Схема дополнительного ПДУ изображена на рис. 3. Благодаря применению микроконтроллера ATtiny2313 (DD1) он получился очень простым. В исходном состоянии, когда ни одна из кнопок SB1-SB5 не нажата, микроконтроллер находится в спящем режиме. В этом состоянии пульт потребляет ток менее 1 мкА, что позволяет питать его от батареи GB1 без выключателя. При нажатии на любую из кнопок микроконтроллер переходит в рабочий режим и формирует серию импульсов, образующих передаваемый код. Он представляет собой посылку из длинного стартового импульса, восьмиразрядного адреса устройства, которому посылается команда, и собственно кода команды такой же разрядности. Адрес и команда передаются дважды - в прямом и проинвертированном виде (рис. 4). Это дает возможность ресиверу проверить, не искажена ли принятая посылка, а также делает общую длительность передачи одинаковой при любых сочетаниях адреса и команды. В заключение сформированной последовательностью модулируют по амплитуде поднесущую - импульсы с частотой повторения 38 кГц.

Рис. 4 (нажмите для увеличения)

Для генерирования импульсов такой частоты в микроконтроллере использован таймер/счетчик Т0. Он ведет счет тактовых импульсов частотой 8 МГц в регистре TCNT0. Содержимое этого регистра сравнивается с числом, записанным в регистре совпадения OCR0A. В момент совпадения счетный регистр обнуляется, а состояние выхода OC0A (вывод 14 микроконтроллера) меняется на противоположное, это происходит каждые 13 мкс. Модуляция поднесущей кодовой последовательностью происходит путем программного включения и выключения таймера/счетчика Т0.

Для формирования кодовой последовательности предназначена функция Send_Com (adr, cmd), параметры которой - значения адреса и кода команды. Первый из них (adr) для управления спутниковым ресивером "HD IVR ready S-21" всегда задают равным 8, это адрес этого ресивера в его системе ДУ Адрес других ресиверов может быть иным, его необходимо выяснить при описанном выше исследовании передаваемых заменяемым ПДУ кодовых посылок. Второй параметр (cmd) - собственно код команды. В рассматриваемом случае при нажатиях на разные кнопки он задается в программе в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Кнопка	Команда	Код (HEX)
SB1	Выход	0хС4
SB2	Переключить канал вниз	0x22
SB3	Выбор	0x21
SB4	Переключить канал вверх	0x20
SB5	Вкл./Выкл.	ОхОС

Число команд, подаваемых рассматриваемым ПДУ, можно увеличить с пяти до восьми - именно столько выводов, по изменению уровня на которых микроконтроллер ATtiny2313 может выходить из спящего режима, имеет его порт В. Чтобы добавить команды, следует верхний (по схеме) вывод резистора R1 перенести c вывода 14 на вывод 9 (PD5) микроконтроллера и установить в устройство еще три кнопки, подключив их к выводам 12-14 (PB0-PB2) и минусу напряжения питания.

Таблица 2

Строка	Заменить на	Примечание
PORTB=0xF8;	PORTB=0xFF;	Все линии порта В переключаем на ввод
DDRB=0x04;	DDRB=0x00;
	PORTD=0x00;	Добавляем настройку линии PD5 на вывод
	DDRD=0x20;
TCCR0A=0x00:	TCCR0A=0x12:	Инициализация таймера/счетчика Т0. Используем регистр OCR0B с выходом на вывод 9 (PD5)
TCCR0B=0x0a:	TCCR0B=0x01
TCNT0=0x00	He менять
OCROA=0x68;	OCR0B=0x68;
GIMSK=0x20	He менять
MCUCR=0x00;	He менять
PCMSK-0xF8;	PCMSK-0xFF	Изменение на любом входе порта В сформирует запрос прерывания
EIFR=0x20;	He менять

В файле nec_protoc.c нужно найти функцию main и внести изменения в ее начальный фрагмент (раздел инициализации) в соответствии с табл. 2. В тело следующего за этим разделом бесконечного цикла while(1){} добавляют три условных оператора, подобных приведенному в табл. 3. Они различаются только тем, что в каждом из них вместо PINB.7 проверяется состояние одного из входов (PINB.0, PINB.1, PINB.2), к которым подключены дополнительные кнопки, а параметром cmd функции Send_Com служит код команды, подаваемый при нажатии на соответствующую кнопку.

Внеся все изменения, программу необходимо транслировать заново, а полученный HEX-файл загрузить в микроконтроллер. Если необходим пульт, способный подавать более восьми команд, придется заменить микроконтроллер, например, на ATmega88.

По завершении передачи команды функция sleep_enable переводит микроконтроллер в режим power_down с очень маленьким током потребления, что важно для ПДУ с батарейным питанием. Из этого режима микроконтроллер выведет только следующее нажатие на любую кнопку.

При поступлении импульсов с вывода 14 микроконтроллера (или его вывода 9 в случае доработки программы) на базу транзистора VT1 импульсный ток течет через излучающий диод VD1. Команда передается "в эфир". Сопротивление резистора R2 подбирают в зависимости от максимальной удаленности диода VD1 от фотоприемника ресивера. Следует учитывать, что для излучающего диода указанного на схеме типа ток в импульсе длительностью не более 100 мкс не должен превышать 200 мА.

Рис. 5

Печатная плата ПДУ показана на рис. 5. На ней размещены все детали, за исключением диода VD1. Они смонтированы на той стороне, где печатных проводников больше. В переходные отверстия, показанные на чертеже залитыми, вставляют и пропаивают с двух сторон короткие отрезки луженого провода. При желании печать можно сделать односторонней, заменив печатные проводники, соединяющие переходные отверстия с контактами кнопок, перемычками из изолированного провода.

В качестве VT1 может быть использован практически любой n-p-n транзистор с h21a > 100 и Iкmax >100мА. Излучающий диод TSAL6200 можно заменить отечественным, например, АЛ107А или АЛ107Б. Конденсаторы - любые малогабаритные емкостью 12...22 пФ. Резисторы - МЛТ или импортные.

Рис. 6

Готовый пульт изображен на рис. 6. Отсек с тремя гальваническими элементами или четырьмя аккумуляторами типоразмера AA, образующими батарею GB1, крепят к текстолитовой пластине, устанавливаемой над платой на металлических стойках. В таком виде пульт помещают в любое удобное и доступное для управления им место. Излучающий диод VD1 выносят на длинных проводах в комнату, где находится управляемый ресивер, и размещают так, чтобы между этим диодом и фотоприемником ресивера была прямая видимость.

Программа загружается во FLASH-память микроконтроллера с помощью любого программатора, способного работать с микроконтроллерами семейства AVR. Она написана на языке С и откомпилирована в системе Code VisionAVR. В налаживании пульт не нуждается и при правильном монтаже начинает работать сразу.

Файл печатной платы в формате SprintLayout5.0 и программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/RC.zip.

Автор: И. Чухарев