奇思妙想0.1元成本柿饼派实现红外控制空调了

Posted 2021-09-05 RT-Thread物联网操作系统

柿饼派实现红外红控制

突发奇想，柿饼派如果可以控制红外设备是不是很方便？遗憾的发现空调的UI界面，没有红外输出控制设备的能力，于是决定自己动手实现！

查阅资料发现，柿饼派只剩下一个引脚，PE10了，这个引脚还不支持PWM，苍天啊，大地呀，不会这样子吧。

不死心，再找找，看到市面有种手机通过耳机孔实现红外控制，觉得挺神奇，查阅资料发现，原来是音频模拟发射38k载波。

能否通过我们的柿饼派喇叭输出口外接一个0.1元的红外发射二极管。

详细实现过程，及代码见第二季，你的点赞是我的动力...

柿饼派实现红外红控制第二季

38K载波实现方法

下图是常见的红外遥控NEC协议，比较关心的是560us那段38K载波的实现。每个脉冲是一个560us长的38kHz载波脉冲(大约21个周期)。一个逻辑“1”需要2.25毫秒来传输，而一个逻辑“0”只需要一半的时间，即1.125毫秒。建议载波占空比为1/4或1/3。

分析有几个因素注意。

1、因为红外载波频率38K，理论上要求采样率至少是38K的2倍76k，查阅资料，发现柿饼M3的DAC支持的采样率8k-192k。为了保证效果，选择192K采样率。或许会好奇地小伙伴问，为什么不配置标准的38K的整倍数采样率呢？其实我也想啊，但这是个CODEC，寄存器只有4BIT配置，只有16种固定好的采样率，供我们选配而已。为了保证输出红外发射足够的距离，将音量配置99。虽然这样做有点夸张。配置DAC的代码如下所示。

 1 struct rt_audio_caps caps = {0};
 2
 3    snd = rt_device_find("sound0");
 4    rt_device_open(snd, RT_DEVICE_FLAG_WRONLY);
 5
 6    /* 设置采样率、通道、采样位数等音频参数信息 */
 7    caps.main_type               = AUDIO_TYPE_OUTPUT;                           /* 输出类型（播放设备 ）*/
 8    caps.sub_type                = AUDIO_DSP_PARAM;                             /* 设置所有音频参数信息 */
 9    caps.udata.config.samplerate = 192000;    /* 采样率 */
10    caps.udata.config.channels   = 1;         /* 采样通道 */
11    caps.udata.config.samplebits = 16;                                          /* 采样位数 */
12    rt_device_control(snd, AUDIO_CTL_CONFIGURE, &caps);
13
14    caps.main_type = AUDIO_TYPE_MIXER;
15    caps.sub_type  = AUDIO_MIXER_VOLUME;
16    caps.udata.value = 99;
17    rt_device_control(snd, AUDIO_CTL_CONFIGURE, &caps);

2、 载波的560us时间长度计算方法。目前采用了192k采样率，也就是1ms内有192个采样点，很容理解吧？那么560us就是0.56ms，算了一下， 192*0.56=107大约有107个采样点，192k/38k=5.052631...,大约是5倍左右的样子，表示大约5个采样点表示38k载波的一个周期。于是定义一个数组，并且赋值32767,-32768,因为这样的数值可以使DAC可以输出比较陡峭的方波，最后通过rt_device_write写入soud0设备中，大约重复写入107/5=21次，每个脉冲是一个560us长的38kHz载波脉冲(大约21个周期)。即可实现长度560us的载波了，是不是很简单？

1int16_t pcm[5]={32767,32767,32767,-32768,-32768};
2for(int i=0, i<21; i++)
3{
4    rt_device_write(snd, 0, pcm, sizeof(pcm));
5}

3、逻辑1之后大约有2.25-0.56=1.69ms空载波区，意思这部分时间段没有发送38k载波，怎么实现呢，很简单，写入‘0’就可以了。实现代码如下。

1int16_t pcm[5]={0,0,0,0,0};
2for(int i=0, i<21; i++)
3{
4    rt_device_write(snd, 0, pcm, sizeof(pcm));
5}

4、输出的波形，细心的小伙伴发现没有，空载波区电平1/2电压，这样有个好处，红外LED不分正负极啦。是不是很方便呢？

5、目前的测试是在海尔空调测试的，如果小伙伴比较关心海尔空调的协议，请你留言告诉我。我会更新一下这部分的实现方法以及代码。

6 如果小伙伴这个红外控制不想写代码实现，其实还有个简单的办法，我们可以制作一个wav文件，比如命名turn_on_25.wav,turn_off.wav,使用wavplayer播放，这样就可以0代码实现控制空调了。是不是感觉很酷？

如果你想听一下红外的声音，请点击 ac_turnon_38k.wav

7 实操测试的视频。顺便告诉大家，柿饼派M3加入激动人心的语音识别啦，离线控制空调了，如果小伙伴需要关心语音这方面的情况，那请你给我点个赞吧！你的点赞是我更新第三季的动力哦！

作者开源地址：https://gitee.com/achinwoo/lib_audio_remote

演示视频

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