Потребительский IR - Consumer IR

Потребительский IR, потребительский инфракрасный, или же CIR класс устройств, использующих инфракрасный часть электромагнитный спектр за беспроводная связь.[нужна цитата ] Порты CIR обычно находятся в бытовая электроника такие устройства, как телевизионные пульты дистанционного управления, КПК, ноутбуки, и компьютеры.

Функциональность CIR так же широка, как и у бытовой электроники, которая его поддерживает. Например, пульт дистанционного управления телевизора может передавать на телевизор команду "канал вверх", а компьютер может просматривать Интернет исключительно через CIR. Тип, скорость, пропускная способность, а мощность передаваемой информации зависит от конкретного используемого протокола CIR.

CIR - наиболее распространенный тип оптическая связь в свободном пространстве.

Описание протокола

Поскольку потребительские ИК-протоколы по большей части не стандартизированы, компьютеры и универсальные пульты дистанционного управления часто запоминают поток битов, возможно, со сжатием и, возможно, без определения фактической скорости передачи, и воспроизводят его. Сходство между пультами дистанционного управления часто в значительной степени является случайным результатом ограниченного выбора микросхем инфракрасного кодера / декодера (хотя сейчас микроконтроллеры также используются) и модули ИК-приемника или имитация старых микросхем, а не дизайн. Производители бытовой техники часто повторно используют один и тот же протокол на многих аналогичных устройствах, хотя для каждого производителя и типа устройства обычно используется несколько протоколов. Распечатки кодов информируют о любом универсальном пульте.

CIR и реализация протокола

Благодаря доступности недорогих микросхем микроконтроллера сегодня многие пульты дистанционного управления могут быть основаны на таких микросхемах, а не на специализированных микросхемах кодера дистанционного управления. Это упрощает сохранение тех же кодов при перемещении кнопок на пульте дистанционного управления.

Кроме того, функции декодера часто будут интегрированы в более сложный микроконтроллер, который управляет AV-устройством, что устраняет необходимость в отдельном чипе. В отсутствие жизнеспособного стандарта микроконтроллеры могут использоваться для имитации неоднозначных протоколов, используемых старыми выделенными микросхемами кодировщика / декодера, и, похоже, это часто так.[требуется разъяснение ] Существуют даже урезанные микроконтроллеры с 4-битным программированием по маске, предназначенные только для дистанционного управления (например, NEC μPD612xA (снято с производства), μPD613x, μPD1724x, μPD6x; и 8-битное семейство μPD17932x).[1]). Они предлагают пробуждение клавиатуры, режимы ожидания с низким энергопотреблением и образец кода контроллера, хотя аналогичные функции присутствуют в более общих Микроконтроллеры PIC или же АРН Atmel.

CIR влияет на другие устройства

Некоторые беспроводные инфракрасные клавиатуры и мыши портативных компьютеров используют протоколы, аналогичные потребительским ИК-устройствам. Некоторые пульты дистанционного управления ПК, используемые для управления компьютерными медиаплеерами, программного обеспечения для презентаций или других приложений, также используют потребительские протоколы в стиле ИК. Однако некоторые компьютерные пульты, клавиатуры и мыши также могут использовать протокол IrDA. ИК-порт был разработан для использования на очень коротких дистанциях.

Стандарты

Sony произвел ряд потребительских устройств разных типов, которые имеют общие проприетарный протокол, называется S-link. А Джек на каждом устройстве позволяли передавать сигналы дистанционного управления между устройствами. Протокол включал полезную, но необычную функцию поддержки нескольких устройств одного типа (например, несколько устройств смены компакт-дисков). Некоторые AV-компоненты могут генерировать информационные коды состояния, которые можно использовать для таких действий, как автоматическая остановка магнитофона, когда записываемый компакт-диск прекращает воспроизведение. Программное обеспечение, работающее на ПК с подходящим интерфейсом, может также управлять AV-компонентами и отслеживать их активность; например, ваш компьютер может определить, какой диск и трек воспроизводились в вашем устройстве автоматической смены компакт-дисков, и найти названия в одной из баз данных компакт-дисков в Интернете. Sony заряжает 5000 доллар США для доступа к документации S-Link.[2]Sony используйте протокол SIRC для дистанционного управления.[3] SIRC разработан в трех различных версиях: 12 бит, 15 бит и 20 бит. После получения 12 бит приемник ожидает увидеть, есть ли еще падающие фронты, чтобы узнать, закодирован ли протокол SIRC 15 или 20 битами.

В RECS-80 и RC-5 коды, разработанные Philips, часто называют международными стандартами.[4][5] Однако протокол RECS-80 был подвержен помехам и был быстро заменен протоколом RC-5. Хотя похоже, что это были проприетарные протоколы, разработанные Philips, они также были приняты различными другими производителями, в частности, европейскими и американскими. Это обеспечило возможность взаимодействия между удаленными телефонными трубками и оборудованием различных производителей. Код RC-5 использовался и до сих пор используется многими производителями специализированного аудио / видео оборудования в США и Европе. К сожалению, документация по стандартным командам не получила широкого распространения. Таким образом, некоторые марки оборудования используют нестандартные команды, вызывая помехи в работе другого оборудования, также использующего протокол RC-5.

Набор команд RC-5 был определен в конце 1980-х и расширен, чтобы увеличить количество команд в начале 1990-х (иногда называемый RC-5x). Однако с тех пор быстро растущие требования к новым категориям электронных продуктов (например, DVD-плееры, кабельные боксы, цифровые видеорегистраторы и т. Д.) Привели к тому, что Philips заменила протокол RC-5 новым протоколом RC-6, который имеет как расширенный набор устройств (256 против 32) и команд на устройство (256 против 64 в RC-5 и 128 в RC-5x). Опять же, Philips не предоставляет информацию о протоколе RC-6.

Напротив, основные японские производители бытовой электроники почти повсеместно приняли протокол, который был разработан и администрируется NEC (сейчас же Renesas ). В протоколе NEC каждому производителю назначается уникальный код, который содержится в переданной команде, что позволяет избежать ложного срабатывания других удаленных телефонов.

RECS-80 использует импульсно-позиционная модуляция и RC-5 использует двухфазный. Первые специализированные микросхемы были предложены Philips Semiconductors, чтобы упростить использование протоколов RECS-80 и RC-5. Микросхемы кодировщика SAA3004, SAA3007 и SAA3008 использовали RECS-80, а микросхемы кодировщика SAA3006 и SAA3010 использовали RC-5. Микросхема декодера SAA3049A декодировала любой тип. (Обратите внимание, что подразделение Philips Semiconductors сейчас Полупроводники NXP ). Все эти чипы сняты с производства. Однако эти протоколы передачи легко создаются и / или декодируются с помощью 8-разрядных микроконтроллеров общего назначения, например, предлагаемых Технология микрочипов и Атмель.

Для передачи ИК-команд требуется только микроконтроллер и инфракрасный ВЕЛ, доступный из самых разных источников. Прием модулированных команд для протоколов RC-5, RC-6 и NEC легко осуществляется с помощью специализированных ИК-приемников, которые наиболее доступны в Sharp Corporation и Vishay Intertechnology. Эти приемники включают фотодиод, автоматическая регулировка усиления (АРУ) схема и демодулятор. Затем демодулированный сигнал декодируется микроконтроллером.

CEA-931-B определяет метод инкапсуляции кодов дистанционного управления в IP и CEA-931-A определяет метод инкапсуляции кодов дистанционного управления в IEEE-1394 [1]. Эти документы не являются бесплатными, хотя бесплатные стандарты являются нормой для Интернет-протоколов и значительно способствовали их широкому распространению.

Ограничения протокола

Отсутствие стандартизации создает множество проблем для потребителей: необходимость покупки универсальных пультов дистанционного управления, поскольку оригинал не может контролировать связанные функции на взаимосвязанных устройствах и их обновление при покупке нового устройства, универсальные пульты дистанционного управления, которые не обеспечивают адекватного управления устройствами, невозможность контролировать больше чем одно устройство того же типа, невозможность в большинстве потребительских установок остановить запись на ленту, когда заканчивается компакт-диск, неспособность видеомагнитофонов управлять кабельными каналами и владение более чем 5 различными пультами дистанционного управления.

Техническая информация

  • Длина инфракрасной волны: около 870 нм и 930–950 нм.[6][7][8] Последний предпочтительнее, потому что вода в атмосфере блокирует солнечный свет на этой длине волны делает устройства менее восприимчивыми к ослеплению.
  • Несущая частота: Обычно фиксированная несущая частота, обычно от 33 до 40 кГц или от 50 до 60 кГц. Наиболее часто используемый протокол - это протокол NEC, который определяет несущую частоту 38 кГц. Протокол NEC используется в подавляющем большинстве бытовой электроники японского производства. Протоколы Philips RC-5 и RC-6 определяют несущую частоту 36 кГц. Однако первые чипы кодирования RC-5 разделили основную частоту 4-битный микроконтроллер на 12. Это потребовало керамический резонатор 432 кГц для достижения несущей 36 кГц, которая не была широко доступна. Поэтому многие компании использовали керамический резонатор 455 кГц, что является обычным явлением из-за того, что эта частота используется в промежуточная частота этапы AM вещание радио, что дает несущую частоту 37,92 кГц (по существу 38 кГц). Даже документация на собственные микросхемы контроллеров Philips рекомендовала более простой в использовании керамический резонатор 429 кГц, обеспечивающий несущую частоту 35,75 кГц. Современные ИК-передатчики обычно используют 8-битные микроконтроллеры с основной тактовой частотой 4 МГц, что позволяет почти произвольно выбирать несущую частоту.
  • Схемы модуляции: обычно 100% амплитудная манипуляция (ПРОСИТЬ). Может также включать импульсно-позиционная модуляция, двухфазный /Манчестер кодирование и т. д. передаваемых импульсов (в отличие от самой несущей). Большинство пультов дистанционного управления используют длину промежутка между импульсами для кодирования данных.
  • Скорость передачи данных: обычно значительно ниже несущей частоты. Большинство протоколов имеют диапазон от 120 до 4 бит / с. Скорость передачи данных может быть переменной, поскольку некоторые общие схемы кодирования битов изменяют синхронизацию между импульсами, чтобы различать 1 и 0.
  • Кодирование: зависит от используемых чипов кодировщика / декодера. Обычно включает некоторую избыточность для обнаружения или исправления ошибок. Например, некоторые микросхемы NEC отправляют один и тот же код четыре раза (перевернутые во второй и четвертый раз).
  • Ключ к отображению кода: варьируется от пульта дистанционного управления до пульта дистанционного управления. Во многих случаях отправленные коды могут иметь больше общего с позициями строк и столбцов на пульте дистанционного управления, чем какой-либо унифицированный план.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «UPD17932x (не продвижение)». Поддержка UPD17932x Group ограничена клиентами, которые уже приняли эти продукты. При внедрении новых продуктов, пожалуйста, рассмотрите другие диапазоны, такие как RL78 / L12 Group.
  2. ^ Ресурсный центр Sony S-Link
  3. ^ https://www.sbprojects.net/knowledge/ir/sirc.php Протокол Sony SIRC
  4. ^ Юрген Путцгер. Декодирование ИК-пультов дистанционного управления В архиве 2007-02-10 на Wayback Machine
  5. ^ Эрик Маасс (2001). 'Как работает универсальный пульт дистанционного управления? ', MadSci
  6. ^ Секция ламп, Национальная ассоциация производителей электрооборудования (1998 г.). Взаимодействие инфракрасных элементов управления и электронных компактных люминесцентных ламп
  7. ^ ePanorama. Инфракрасная технология дистанционного управления
  8. ^ http://www.vishay.com/docs/82486/tsmp58138.pdf

внешняя ссылка