now that we listen to MP3s, as well as view XVIDs or x264s, a computer is the enjoyment center in at least one space of many homes. Unless you have a special HTPC, though, you’re most likely stuck using the keyboard to pause, modification the volume, as well as fast-forward through bothersome Mythbusters recaps. PC remote control receivers variety from ancient serial port designs (who has one?) to USB devices not supported by prominent software. In this how-to we style a USB infrared receiver that imitates a typical protocol supported by software for Windows, Linux, as well as Mac. We’ve got a full guide to the protocol plus schematics as well as a parts list.
Design overview
Remote controls transmit data on an modulated infrared beam. An infrared receiver IC separates the modulated beam into a clean stream of 0s as well as 1s. The data stream is decoded by a microcontroller as well as sent to a computer over a USB connection. software processes the codes as well as triggers actions on the computer.
পটভূমি
Computer infrared receivers
The oldest PC infrared receiver style uses a receiver IC to toggle a serial port pin, typically DCD. This style most likely originated on Usenet, as well as it’s still the most prominent on the web: Engadget, Instructables, etc. These aren’t true serial devices since they don’t send data to the PC. Instead, a computer program times pulses on the serial port as well as demodulates the signal. This is a very easy design, however it depends on direct interrupt gain access to as well as timing precision that’s no longer offered in Windows. Linux or Mac users can try this receiver, if you still have a serial port. We couldn’t get this type of receiver to work with the serial port on a contemporary Windows XP PC, as well as don’t expect the accurate timing to transfer through a USB->serial converter.
Some a lot more advanced infrared receivers are true serial port devices that determine or decoding infrared signals before sending data to the computer. The UIR/IRMan as well as UIR2 integrate a traditional picture 16F84, however don’t supply firmware and/or source code. These devices ought to work on a contemporary computer, through a USB->serial converter if necessary. The USBTINY as well as USBIRBOY are native USB devices, however lack broad support.
Receiver software
Regardless of receiver type, the computer needs a program to listen for incoming remote commands as well as convert them to actions on the computer. Linux as well as Mac users have LIRC, which supports a lot of different receiver types. Windows users are a bit less fortunate. WinLIRC is an abandoned Windows port of LIRC for easy interrupt-based serial port receivers; WinLIRC was last developed in 2003. Girder was originally a freeware PC automation utility, however has ended up being costly bloatware with a 30 day trial. Fortunately, the last freeware version of Girder (3.2.9b) is still offered for download.
Working with IR remote protocols
Decoding IR signals
Remote controls encode commands in the spacing or timing of a 38KHz provider pulse, [San Bergmans] has an explanation of the principals involved. An infrared receiver IC separates the data stream from the carrier. Our task is to decode the data stream with a microcontroller. There are dozens of remote control protocols, however Phillips’ RC5 is widespread as well as typically used by hobbyists.
RC5 is stream of 14 equal length bits of precisely 1.778ms per bit time. A pulse during the very first half of the bit time represents 0, a pulse in the second half represents 1. This plan is called Manchester coding.
We used a logic analyzer to take a look at the output of a Happauge WinTV remote control, a known RC5 remote. The diagram shows two presses of the 1 button, as well as two presses of the 2 button; note that the output is inversed as well as the Manchester coding is backwards from the above description.
The very first two bit times are start bits, followed by a toggle bit. The toggle bit inverses each time a button is pressed so the receiver can tell the difference between a hold as well as a repeated press. The next 5 bits are the address (0b11110=0x1E), followed by the command (0b000001=0x01, 0b000010=0x02). A backwards compatible extension to RC5 uses the second start bit as command bit 7.
Representing remote codes to the computer
Looking at previous designs, we saw three general methods of communicating remote commands to a computer:
Protocol particular receivers decode one protocol, as well as send actual decoded commands to the PC
A a lot more general type of receiver steps the timing as well as spacing of each pulse as well as sends the full waveform to the PC for analysis.
Some receivers produce a distinct hash for a signal, however don’t really include sufficient data to completely recreate the waveform.
While our preference is towards the general hash method, our only remote uses RC5 aswell as it was a lot more fascinating to develop an RC5 particular decoder. We explain modifications for a a lot more general version in the firmware section.
Computer interface protocol
We didn’t want to write our own receiver software or driver, so we looked for an existing, well recognized communication protocol to imitate. The UIR/IRMAN/IRA/CTInfra/Hollywood+ type receiver is supported by Girder as well as LIRC, as well as uses a easy serial protocol with handshake:
The gadget is initialized by the DTS as well as DTR pins of the serial port. We don’t have these as well as don’t care.
The computer sends “IR”, with an optional delay. The gadget replies “OK”. We’ll just send “OK” on every “R”
Remote control codes are sent as a distinct six byte hash. We’ll decode an RC5 signal as well as send the actual values, however a generic hash might be used instead.
This protocol is for a serial port device, however our USB receiver will appear as a virtual serial port as well as the program won’t understand the difference.
হার্ডওয়্যার
Click right here for a full size schematic (png). Our receiver is based on a USB enabled picture 18F2455 microcontroller, the smaller, less expensive version of the 18F2550. The 18F household is programmable with the hobbyist preferred JDM-style programmers if a diode is used to decrease VPP to a risk-free level. The picture gets one decoupling capacitor (C1), as well as a diode (D1) as well as resistor(R1) on the ICSP programming header. We exposed the serial port on a pin header for debugging or a mixed USB/serial port version using a MAX RS232 transceiver IC.
The USB peripheral requires a 20MHz outside clock (Q1, C5,6), as well as a .220uF capacitor. We faked the capacitor using 2 x .1uF decoupling capacitors (C2,3). A 3mm LED (LED1) as well as a 330ohm present limiting resistor (R2) show USB connection status.
We used a TSOP-1738 infrared receiver IC which calls for a 4.7uF decoupling capacitor (C4). If you can’t discover this specific IC, any type of receiver noted right here ought to work. The TSOP-1738 output is the inverse of the received signal, it pulls to ground when a pulse is detected, so a pull-up resistor (R3) holds the pin high when no signal is present. check if you use a different receiver, you may requirement to use a pull-down resistor as well as reverse the Manchester decoding routine in the firmware.
The circuit draws power from the USB bus, so we don’t requirement an extra power supply.
যন্ত্রাংশের তালিকা
Click right here for a full size placement diagram (png). The PCB style is 100% through-hole as well as single sided. The schematic as well as PCB were made with Cadsoft Eagle, freeware versions are offered for many platforms. All the files are included in the job archive (zip).
অংশ
বর্ণনা
আইসি 1.
PIC 18F2455
–
28 pin .300 socket
C1,2,3
0.1uF capacitor
C4
4.7uF capacitor
C5,6
27pF capacitor (15pF may be better)
D1
1N4181 diode
Q1
20MHz crystal
R1,3
10K ohm resistor
R2.
330 ওহম প্রতিরোধক
TSOP
TSOP1738 (obsolete, try TSOP1138)
ইউএসবি
USB ‘B’ plug, female
SER
.1″ pin header
ICSP
.1″ pin header
ফার্মওয়্যার
The firmware is written in C using Microchip’s complimentary presentation C18 compiler. Firmware as well as source are included in the job archive (zip).
We used version 2.3 of Microchip’s USB stack to produce a USB serial port using the default chauffeurs already offered on many systems. The USB stack has easy functions to enumerate the USB gadget as well as transfer data between gadget as well as host. It only took a few pin changes to get the CDC presentation working on our custom-made hardware.
Our implementation of the UIR/IRMAN/IRA/CTInfra/Hollywood+ protocol simply responds to the letter ‘R’ with ‘OK’. This ought to satisfy the handshake requirements of any type of implementation of this protocol.
We chose to specifically decode RC5 (and RC5x) since it’s a widely used protocol, as well as the only type of remote we have to work with. many of the decoding is done in the interrupt handler:
The very first signal modification triggers an interrupt that starts a 889us (one-half bit period) timer.
On each timer interrupt, one-half of a Manchester coded bit is sampled.
Every other interrupt the measurements are compared, as well as the bit value is calculated to be 0, 1, or an error. Errors reset the decoding routing.
At the end of each transmission the address as well as command bytes are decoded, as well as sent to the host with 4 buffer bytes(0). We discard the toggle bit since it would confuse the PC software into thinking every other press was a distinct code. We append the second start bit to the command bit for RC5x compliance; this just adds 0x40 to non RC5x remote codes.
A a lot more general version can be made by removing the Manchester coding step (3), as well as sending 48 sample bits (all 6 bytes) to the computer.
Installing the USB infrared receiver
Most operating systems already have chauffeurs that support aভার্চুয়াল সিরিয়াল পোর্ট গ্যাজেট রিসিভার মত। উইন্ডোজ এক্সপি এর প্রয়োজনীয় ড্রাইভার রয়েছে, তবে আমাদের ডিভাইসের সাথে তাদের সাথে যুক্ত করার জন্য একটি আইএনএফ ডেটা থেকে সহায়তা দরকার।
উইন্ডোজ নতুন হার্ডওয়্যার ডায়ালগটি আপনাকে রিসিভারে প্লাগ করতে প্রথমবারের মত দেখায়। একটি কাস্টম-তৈরি মোটরসাইকেলটি ব্যবহার করতে নির্বাচন করুন এবং সেইসাথে এটি নির্দেশ করুন। আইএনএফ ডেটাতে কাজ আর্কাইভ (জিপ) অন্তর্ভুক্ত করুন। এটি ইতিমধ্যে উইন্ডোজ এ অন্তর্ভুক্ত একটি মোটরস্টিস্টের গ্যাজেট লিঙ্ক, পাশাপাশি একটি COM পোর্ট হিসাবে রিসিভার যোগ করে। আপনি কন্ট্রোল প্যানেলে COM পোর্ট নম্বরটি চেক করতে পারেন।
ম্যাকের পাশাপাশি লিনাক্স ব্যবহারকারীরা লিরিকের সাথে রিসিভারটি ব্যবহার করতে পারে, তবে উইন্ডোজ ব্যবহারকারীদের পুরানো, ফ্রিওয়্যার গার্ডার, বা নতুন, 30-দিনের ট্রায়াল শেয়ারওয়্যার সংস্করণের বিকল্পের সম্মুখীন হবে। আমরা Girder এর বিনামূল্যের সংস্করণটি ব্যবহার করতাম, তবে আশা করি আপনি একটি দুর্দান্ত, ওপেন সোর্স বিকল্প যা আমরা উপেক্ষা করেছি তা সুপারিশ করতে পারি।
আপনি যে কম্পিউটার-পার্শ্ব নিয়ন্ত্রণ সফটওয়্যারটি ব্যবহার করেন তা সত্ত্বেও, এটি একটি UIR / IRMAN / IRA / CTINFRA / হলিউড + স্টাইল রিসিভারের জন্য কনফিগার করুন, পাশাপাশি এটিকে বরাদ্দ করা COM পোর্ট বা সিরিয়াল ঠিকানাতে যান। আমাদের রিসিভারটি একইভাবে ‘ফাস্ট ইউআইআর init’ এর মতো কোনও প্রোটোকল বিকল্পের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা ‘uir init চেক’, যা “আইআর” -> “ঠিক আছে” হ্যান্ডশেকের পরিত্রাণ পায়। এখন রিসিভারটি পরীক্ষা করুন এবং আপনার সফ্টওয়্যারের জন্য ডকুমেন্টেশন অনুসারে একটি দূরবর্তী যুক্ত করুন।
ম্যানুয়াল টার্মিনাল ইন্টারফেস পাশাপাশি ডিবাগিং
যদি আপনার রিসিভারের সাথে কোনও সমস্যা থাকে, অথবা আপনি কেবল অদ্ভুত, এটি একটি সিরিয়াল টার্মিনাল থেকে ইন্টারফেস করার চেষ্টা করুন। আমরা সত্যিই হারকিউলিস উপর সিরিয়াল টার্মিনাল মত। ডান COM পোর্ট সেট করুন, তবে ইউএসবি সিরিয়াল পোর্ট ড্রাইভার দ্বারা গতি এবং কনফিগারেশন সেটিংস উপেক্ষা করা হয়।
একটি অর্থায়ন ‘আর’ সময়মত রিসিভার ‘ঠিক আছে’ উত্তর দিতে হবে। RC5 কোডগুলি কাঁচা বাইট হিসাবে ফেরত পাঠানো হয়, তাই আপনার টার্মিনালটিকে হেক্সের মানগুলি হিসাবে এটি ASCII পাঠ্য হিসাবে অনুবাদ করার পরিবর্তে নিশ্চিত করতে ভুলবেন না। খুব প্রথম বাইট হল RC5 ঠিকানা বাইট (0x1e), এর পরে কমান্ড বাইট (0x41), পাশাপাশি চারটি বাফার 0s UIR / IRMAN প্রোটোকলকে অনুসরণ করার জন্য। ছবিটি হ্যান্ডশেক দেখায়, সেইসাথে 1,2, সেইসাথে 3 বোতামগুলির একটি সংক্ষিপ্ত প্রেসের আউটপুট দেখায়।
পর্যালোচনার জন্য Portmon Logs COM পোর্ট কার্যকলাপ বলা একটি প্রশংসাসূচক ইউটিলিটি। এটি বিদ্যমান রিসিভার প্রোটোকলগুলিতে গুপ্তচরবৃত্তি করার জন্য এটি উপকারী, সেইসাথে আমাদের কাস্টম তৈরি হার্ডওয়্যারগুলির পাশাপাশি বন্ধ / মালিকানা সফ্টওয়্যারের ইন্টারঅ্যাকশন ডিবাগ করার জন্য দরকারী। ছবিটি Girder প্রাথমিককরণ স্ট্রিং ‘আইআর’ (0x49,0x52) পাঠানোর পাশাপাশি রিসিভার উত্তরটি ‘ঠিক আছে’ (0x4f, 0x4b) পাঠানোর জন্য দেখায়।
এটা আরও গ্রহণ
আমাদের RC5X সম্মতিপ্রাপ্ত রিসিভার একটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত ইন্টারফেস প্রোটোকল অনুসরণ করে। একটি ওপেন সোর্স ইনফ্রারেড রিসিভারে অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য একটি টন সম্ভাবনা রয়েছে:
মূল UIR / IRMAN হার্ডওয়্যারগুলির মতো জেনেরিক হ্যাশ জেনারেটরের মাধ্যমে সমস্ত রিমোটগুলি সমর্থন করুন।
RC6 মত অতিরিক্ত রিমোট প্রোটোকল ডিকোডার যোগ করুন।
সমর্থন একাধিক, কনফিগারযোগ্য ইন্টারফেস প্রোটোকল।
সিরিয়াল পোর্ট I / O বাস্তবায়ন।
প্রোটোকল, ইন্টারফেস মোড, টাইমিং বিকল্প, সিরিয়াল পোর্ট ইত্যাদি সহ EEPROM এ কনফিগারেশন বিকল্পগুলি সংরক্ষণ করুন।
