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电视、交流和家庭音频遥控器通过红外端口传输命令。Flipper Zero中的红外端口允许您控制所有红外设备:捕获信号并将其保存到SD卡,强制未知协议,并加载您自己的代码。188金宝搏亚洲体育app下载

本文涵盖:

  • 红外接收器和发射器的工作原理
  • 红外遥控器发出的各种数字信号
  • 捕获和分析红外信号
  • 使用Flipper Zero掌握红外线188金宝搏亚洲体育app下载

红外端口如何工作

红外光是人类看不见的。红外波长为0.7至1000微米。家用遥控器使用红外信号进行数据传输,工作波长范围为0.75..1.4微米。遥控器中的微控制器使红外LED以特定频率闪烁,将数字信号转换为红外信号。

[视频]遥控器以红外脉冲分批传输数据

为了接收红外信号,使用光接收器。它将红外光转换为电压脉冲,而电压脉冲已经是数字信号。通常,接收器内部有一个暗光滤光片,它只允许所需波长通过并消除噪声。

零号翼红外探测器188金宝搏亚洲体育app下载

Flip188金宝搏亚洲体育app下载per Zero红外端口有一个特殊的黑色窗口,只允许红外光通过。这很有帮助提取所需的IR信号并减轻可见光的干扰。收发器组件隐藏在该窗口后面。188金宝搏亚洲体育app下载Flipper Zero的IR端口可以接收和传输信号。

[视频]Flip188金宝搏亚洲体育app下载per零IR端口位置

印刷电路板位于红外窗口的正后方。它的两侧都有3个红外发光二极管,它们是信号发射器。多个LED用于增加传输功率。PCB底部还有一个TSOP光电接收器。TSOP接收红外信号并输出数字信号,该信号由STM32微控制器处理。

下面您可以看到IButton板的交互式原理图和3D模型,在其中安装了IR LED,TSOP接收器,扬声器和IButton联系人:

IR信号接收器在鳍状分子零188金宝搏亚洲体育app下载

Flipper使用数字红外信号接收器TSOP,它允许截取红外遥控器发出的信号。有一些像小米这样的智能手机,它们也有一个红外端口,但请记住,它们中的大多数只能发送无法接收信号。

Flipper红外接收机相当灵敏。你甚至可以在遥控器和电视之间找到信号。遥控器直接指向Flipper的IR端口是不必要的。当有人站在电视机旁边切换频道,而你和Flipper都在一段距离之外时,这就派上用场了。例如,当你在一家咖啡馆里,调酒师开始换台,而你想通过捕捉信号来控制电视。

[视频]捕获IR信号

由于红外信号的解码发生在软件端,Flipper Zero可能支持接收和传输任何红外遥控代码。在无法识别未知协议的情况下,它会准确地记录和回188金宝搏亚洲体育app下载放接收到的原始信号。

[视频]学习功能演示:Flipper捕获频道切换信号并控制电视

Flipper中保存的遥控器的界面垂直显示。这样,在将红外端口指向接收器的同时,将设备握在手中更加方便。

要读取IR信号,它必须进入Flipper的IR窗口,如果您在室内,这应该很容易,因为信号很可能会从各种表面反射,并最终将击中红外端口。

要读取红外信号,请导航红外线 - >学习新遥控器.然后可以将捕获的信号保存到新的遥控器中。通过选择所需的遥控器,可以将多个信号添加到一个远程红外线->保存的遥控器. 您可以向单个遥控器添加无限数量的信号(按钮)。

188金宝搏亚洲体育app下载Flipper Zero是万能遥控器

[录像]福瑞森咖啡馆电视

188金宝搏亚洲体育app下载Flipper Zero可作为通用遥控器,用于控制任何电视、空调或媒体中心。在此模式下,Flipper Bruce根据SD卡中的字典强制执行所有受支持制造商的所有已知代码。你不需要选择一个特定的遥控器来打开餐馆的电视。

在通用遥控器模式下,只要按下电源按钮,Flipper就会依次发出它所知道的所有电视的“关机”指令:索尼、三星、松下……等等。当电视收到信号时,它会作出反应并关闭。

这种蛮力需要时间。字典越大,完成的时间就越长。因为没有电视的反馈,所以不可能找出电视到底识别了哪个信号。

[视频]基于词典的Brute力模式

要使用通用远程模式,请导航红外->通用库并选择要控制的设备类型。

要检查或编辑词典,您需要在SD卡上打开或创建相应的文件。例如,对于TV,字典文件如下所示:

#按钮名称#协议#地址#命令电源NEC A:08 C:17 VOL+NEC A:08 C:00 VOL-NEC A:08 C:01 CH+NEC A:08 C:02 CH-NEC A:08 C:03静音NEC A:08 C:0B。。。。

我们计划将字典与固件捆绑在一起,同时将它们保存在一个单独的存储库中,所有用户都可以在其中提供他们的代码和密钥。

用于关闭任何电视的其他通用遥控器

有专门为那些被电视惹恼的人设计的设备。这类设备包含一个用于关闭不同制造商电视机的信号数据库。操作原理与Flipper上的相同:该设备只是尝试字典中的所有已知信号,希望在某个时刻该信号能够工作。这种信号数据库通常嵌入在固件中,不容易更新。

Flipper Zero和其188金宝搏亚洲体育app下载他关闭电视的设备的比较
  • 阿尔特米·勒贝捷夫的克诺普库斯-一个简单而漂亮的装置,装在一个橡胶盒子里,只有一个按钮。单击按钮后,代码搜索开始。不幸的是,信号列表不是很大,我们办公室和家里的电视都不适用。无法更新该设备中的信号数据库:内部有某种非品牌的微控制器,不清楚如何对其进行闪存。
  • 电视B不见了-一个著名的老项目,具有开放的固件和硬件。4个强大的红外二极管同时使其具有很长的射程。你可以添加你自己的代码,但你需要一个芯片程序员。

Flipper的主要区别在于,它的暴力字典存储在SD卡上,可以轻松更新。用户还可以为新类别的家用电器和自动化创建自己的词典。Flipper还能够接收信号,因此可以训练它记忆任何远程按钮,这些按钮由于某种原因在暴力字典中找不到。

TSOP红外接收器

TSOP-75538 IR接收器用于挡板零188金宝搏亚洲体育app下载

由于红外接收器翻转器使用TSOP-75338芯片。该组件过滤信号本身,并将其保持在恒定的逻辑电平,必要时进行放大。因此,TSOP-75338能够从小型放电遥控器接收甚至非常微弱的信号或从墙壁反射的信号。内置放大器可以让您获得相同的电压水平,而不管红外信号强度如何。这大大简化了微控制器端的软件信号处理。

188金宝搏亚洲体育app下载零PCB,包含红外收发器。原理图显示了TSOP-75538是如何连接的

TSOP-75338光电探测器的电源方案中有一个RC滤波器。这是需要的,因为微控制器干扰电源线,这就是为什么光接收器的输出数字信号可能与接收信号不对应的原因。二极管用于TSOP接收器和STM32微控制器的电压匹配。TSOP输出数字信号,由STM32微控制器处理。

TSOP-75338红外接收机功能块:

  • 红外滤光器
  • 灵敏红外光接收机
  • 带通功放
  • 自动增益控制
  • 获取信号包络的解调器

对于传输,a频率调制通常使用信号。我们的接收器解调38 kHz信号。大多数遥控器工作在36..38 kHz的载波上。

为什么要调频

[视频]数字红外信号被干扰噪音

当接收到红外线信号时,几乎总是有一些背景噪音,这是因为很多物体发出红外线,即使是普通的灯。因此,接收机接收到的信号往往掺杂着噪声。

  • 背景红外噪声由许多光源产生,因为红外光源是产生的热量。因此,背景红外噪声是随机的。为清晰起见,在上面的视频中,它被描述为正弦曲线。
  • 调制红外信号-红外脉冲从远程发射。理想的脉冲群看起来像一个平滑的曲流,但只有在完全没有噪声的情况下才能看到这样的信号。事实上,曲流总是叠加在噪声上,并与之相加。

频率调制允许区分信号和噪声。当信号以38 kHz的频率闪烁时,会从背景噪声中拾取IR脉冲。因此,光接收器可以确定信号的存在并将其与灯照明区分开来。

红外信号发射器处于零位188金宝搏亚洲体育app下载

[视频]Flipper Zero中IR至MCU连接示意图188金宝搏亚洲体育app下载

红外信号传输由STM32 Flipper微控制器直接控制。它通过外部晶体管向LED发送脉冲。为了增加其发射功率,使用了3个红外LED,而不是1个。

[视频]发射机侧的脉冲在接收机侧转换为反向数字信号

与遥控器一样,Flipper Zero的数据通过脉188金宝搏亚洲体育app下载冲群传输。接收机解调器信封(蜿蜒)来自以数字方式处理的脉冲突发。通常,接收器输出处的数字信号是倒置信封。

为了增加发射器的功率,使用脉冲突发,而不是整个曲折。同时,平均功率降低或保持不变,因此它不会影响能量消耗。

通常,发射器在30..50 kHz载波上工作。该载体范围显示出最低的干扰水平。不与IR光的频率混淆,这对应于940nm的波长(318.93 ZHz)。

用Arduino分析IR协议

为了快速的红外测试和调试,我们使用了ArduinoIRMP图书馆您可以在上找到有关如何组装用于分析IR协议的设备的说明GitHub库.

Arduino IRMP基于IR协议分析器原理图

在收集了所有的办公室红外遥控器之后,我们确保几乎所有的办公室红外遥控器都有不同的红外协议。但您不能完全信任自建分析器。如果IR协议未知,Arduino IRMP分析仪可将其识别为西门子协议。

为了使用Arduino IRMP接收IR信号,我们直接使用Flipper IR板。IRMP库中各种知名的IR协议允许更快的固件开发。

[视频]IRMP Arduino红外分析仪

多种红外协议

IR协议在3个因素上有所不同:

  • 位编码
  • 数据结构
  • 载波频率 - 通常在36..38 kHz范围内

位编码方式

1.脉冲距离编码

通过调制脉冲之间的间隔时间对位进行编码。脉冲本身的宽度是恒定的。

使用脉冲距离编码,位脉冲突发后的延迟仅在延迟中不同

2.脉冲宽度编码

位通过调制脉冲宽度进行编码。脉冲爆发后的空间宽度是恒定的。

使用脉冲宽度编码,脉冲突发宽度不同于“0”和“1”

3.相位编码

它也被称为曼彻斯特编码。逻辑值由脉冲群和空间之间转换的极性定义。“空间到脉冲串”表示逻辑“0”,“脉冲串到空间”表示逻辑“1”。

使用Biphase编码,位值由空间和脉冲突发顺序定义

4.结合以前的和其他外来的

数据结构

  • 控制命令
  • 设备地址
  • 校验和
  • 还有其他服务信息吗

有一些IR协议正试图成为几种设备的通用协议。最著名的是RC5和NEC。不幸的是,最著名并不意味着最普通。在我的环境中,我只遇到两个NEC遥控器,没有RC5遥控器。

制造商喜欢使用自己独特的IR协议,即使在相同的设备范围内(例如,电视盒)。因此,来自不同公司的遥控器,有时来自同一公司的不同模型,无法与相同类型的其他设备一起使用。

我们知道的红外协议
协议名 细节
SIRCS 索尼
NEC NEC,具有32位,16个地址+ 8 + 8命令位,Pioneer,JVC,Toshiba,Noname等
NEC16 16位NEC(包括同步)
NEC42 nec 42位
三星 三星
三星32 Samsung32:没有位16的同步脉冲,长度为32而不是37
SAMSUNG48 三星协议空调(48位)
爱尔兰 LG空调
松下 松下
工艺 技术,类似于松下,但是是22位而不是24位
kaseikyo Kaseikyo(松下等)
松下 松下(Beamer),类似KASEIKYO的启动位
重工 三菱重型空调,类似于松下光束的时机
RECS80 飞利浦,汤姆森,Nordmende,Telefunken,Saba
RC5 飞利浦等
德农 德农,夏普
RC6 飞利浦等
苹果 苹果,与NEC非常相似
建议80EXT 飞利浦、Technisat、汤姆森、诺德门德、Telefunken、萨巴
NUBERT 努伯特
班古·奥卢夫森 邦奥卢森酒店
格伦迪希 格伦迪希
诺基亚 诺基亚
西门子 西门子,例如西门子。Gigaset.
FDC. 键盘
rccar. RC Car.
合资公司 JVC(NEC有16位)
RC6A rc6a,例如。kathrein,xbox.
尼康 尼康
鲁维多 Ruwido,例如T-Home Mediareceiver
IR60 IR60(SDA2008)
凯瑟琳 凯仕林公司
上网本 Netbox键盘(Bitserial)
乐高 乐高Power Functions RC
汤姆森 汤姆森
b b
a1tvbox. A1电视盒
奥特克斯 奥尔特克-哈马
telefunken. Telefunken(1560)
洛姆巴 iRobot Roomba真空吸尘器
RCMM32 富士通-西门子(有源遥控)
RCMM24 富士通西门子(活动键盘)
RCMM12 富士通西门子(活动键盘)
发言者 另一种扬声器协议,类似于Nubert
梅林 梅林(波林620 185)
宾得 宾得照相机
扇子 风扇(呼吸机),非常类似于Nubert,但最后一点是数据位而不是停止位
S100 非常类似于RC5,但是是14位而不是13位数据位
ACP24 施蒂贝尔艾尔特龙ACP24空调
文森特 文森特
三星 三星啊
IRMP16 用于数据传输的IRMP特定协议,例如通过IR在两个微控制器之间传输
格力 格力气候
RCII. RC II红外遥控协议FM8
梅茨 梅茨
安桥 像nec,但有16个地址+ 16命令位

用示波器探测红外信号

[视频]使用示波器捕获红外信号

最可靠的方式来看看远程IR信号如何看起来是使用示波器。它不会解调或反转接收的信号,它刚刚显示“原样”。这对于测试和调试非常有用。我将在NEC IR协议的示例上显示预期信号。

流行的NEC协议示波图

通常,在编码包的开头有一个前导码。这允许接收器确定增益和背景的水平。还有一些没有前导的协议,例如夏普协议。

然后传输数据。结构、前导码和位编码方法由特定协议确定。

NEC红外协议包含短命令和重复代码,在按下按钮时发送。命令和重复代码的开头都有相同的前导码。

NEC命令除了前导码之外,还包括地址字节和命令号字节,设备可以理解需要执行的内容。地址和命令号字节与逆值复制,以检查传输的完整性。命令末尾有一个额外的停止位。

这个重复代码在前导之后有一个“1”,这是一个停止位。

对于逻辑“0”和“1”NEC使用脉冲距离编码:首先,发送脉冲串,然后暂停,其长度设置位的值。

红外示波器探头

示波器用“银弹”捕捉红外信号

为了用示波器捕捉红外脉冲,我使用了自制的银弹,由分析员著者它只是一个红外LED和一个电阻器,焊接到RCA音频连接器上,然后通过一个接口连接到示波器BNC-> RCA.适配器。它可以在五分钟内完成组装,从那时起,就可以普遍获得并且很容易找到。

银弹红外捕获示波器探头电路图

当遥控器的红外光照射到探头的红外LED时,一个小电流开始通过LED。该电流在LED引脚处升高电压,这在示波器上清晰可见。重要的是将红外发射器靠近探头,以便在示波器上获得清晰的信号。

空调有什么问题

空调遥控器发送一个带有完整设置列表的大单包

空调遥控器是具有显示器的全面设备。它们控制了大量的设置,如温度,风扇电源等。同时,远程不知道空调是否已接收到信号,只需每次更改遥控器上的设置时都会发送信号。

但是如果我们在另一个房间改变遥控器上的温度,那么空调没有收到这个信号,会发生什么呢?例如,空调上设置了19°C的值,我们去了另一个房间,完全更改了遥控器上的所有设置,将其设置为30°C。然后我们返回空调,将温度升高1°C。如果遥控器像其他遥控器一样简单地发送每个按钮的代码,空调上的温度将设置为20℃,我们将在遥控屏幕上看到31℃。结果将导致远程设备和AC之间的数据失步。

因此,与其他遥控器不同,空调遥控器不传输按下按钮的代码,而是传输所有参数。换句话说,这些远程设备总是在一个大数据包中发送所有远程数据。这种协议非常复杂。

【视频】使用IR玩具接收器和AnalysIR软件捕捉交流远程信号(NEC IR协议

不同型号的空调遥控器的数据结构可能完全不同。空调可能具有不同的温度或功率范围、湿度控制选项等。因此,数据结构可能非常大,因此必须分几批传输。

由于无法测试多台空调及其功能,因此为此类遥控器创建通用用户界面是一项具有挑战性的任务。因此,我们可以使用几种空调,但对大量型号的支持尚未实施。

如何在PC机上分析红外信号

红外玩具分析仪的使用方案

要在PC上处理红外信号,我使用分析员. 这是一个用于分析红外协议的程序,支持不同的红外捕获设备。最常见的方法是用TSOP和Arduino自制接收器,并通过USB连接。我正在使用红外玩具V2作为接受者。支持的接收器列表:先生.pdf.

与示波器不同,Analysir显示IR信号而不是脉冲的信封。该程序计算脉冲突发的延迟和持续时间并记录此信息。它有助于分析未知的红外协议。analysir知道超过100个IR协议,并且能够自动识别它们。顺便说一下,程序的作者建议为鳍状公司添加支持作为IR接收器。好主意,不是吗?

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