Ｒ　赤外線リモコン（2）　〜SMTによるコード解析

ｂｙ　ｆｊｋ

　赤外線リモコンの送信データを調べるため、PICを使ってリモコンコード解析器を作成した。リモコンのパルス幅の計測にはSMT (Signal Mesurement Timer)を使うことにした。SMT は、高度なクロックおよびゲーティングロジックを備えた24ビットカウンターで、パルス幅、周波数、デューティ サイクル、および 2つの信号のエッジ間の時間差など、さまざまなデジタル信号パラメーターを測定できる。SMT の機能は、�@ 24ビットタイマー/カウンター、�A 24 ビット測定キャプチャ レジスタ、�B 24 ビット周期一致レジスタ、�C 相対タイミング測定を含むマルチモード動作、�D周期一致と取得完了で割り込む。
　SMTの詳細は TB3129 (Microchip、日本語）を参照。。
　　

SMTのブロックダイヤグラム

赤外線受信モジュール (GP1UXC41QS)

SMTのモード

�@　24ビットタイマ・・・・・・・・・・・	単純な24ビットタイマー
�A　ゲート付きタイマ・・・・・・・・・・	ゲート信号がHighの期間のみカウント
�B　周期／デユーティサイクル計測・・・・	Highパルス幅と周期を計測
�C　HIGH／LOW時間計測・・・・・・・・	Highパルス幅とLowパルス幅の計測
�D　ウィンドウ付き計測・・・・・・・・・	窓信号の周期を計測
�E　ゲートおよびウィンドウ付き計測・・・	窓信号の周期間、他の信号のHigh時間をカウント
�F　Tim of Flight・・・・・・・・・・・・	2つの入力の立上りエッジ間の時間をカウント
�G　24ビットキャプチャー・・・・・・・・	立上りと立下がりの間の差を計測
�H　24ビットカウンタ・・・・・・・・・・	単純な24ビットカウンタ
�I　ゲーツ付きカウンタ・・・・・・・・・	ゲート信号がActive間、他のパルス数をカウント
�J　ウィンドウ付きカウンタ・・・・・・・	窓信号がActive間、他のパルス数をカウント

　今回は、HIGHパルスとLOWパルスの両方のパルス幅を測定したいので、「HIGH／LOW時間計測モード」を使用することにした。
　HIGH／LOW時間計測モードは、入力信号の立ち上がりエッジで SMTxTMR のインクリメントを開始し、その値で SMTxCPWレジスタを更新し、立ち下がりエッジで SMTxTMRをリセットして、再びインクリメントを開始する。別の立ち上がりエッジを観測すると、SMTxCPRレジスタを現在の値で更新し、SMTxTMR値をもう一度リセットして、再びインクリメントを開始する。
　　

HIGH/LOW時間計測モード

　解析器のプログラム作成には「はじめてのPIC」さんを参考（というより、ほぼそのまま）にさせていただいた。MCCの設定、プログラムの詳細などはオリジナルを参照のこと。なお、パソコン（windows10）端末にはテラターム(9,600bps)を用いた。
　なお、オリジナルからの追加・変更点は、

1. 使用PICをPIC16F1619(RAM = 1024byte）から、手持ちのPIC16F18424(RAM = 512byte)に変更
2. システムクロックを4MHzから、32MHzに変更（SMTのプリスケーラ＝「1：8」）
3. PPSを使って、SMT信号入力をRC7からRA2、TXをRB7からRA5、RXをRB5からRC5に変更
4. パルス幅測定だけでなく、ビット判定と1バイト（8ビット）毎のコードデータ取得・送信を追加

【注意・問題点】

1. RS232C→USB変換に「FT234X超小型USBシリアル変換モジュール」(秋月、M-08461、＠680)を用いた。このモジュールは5Vトレラント機能があり、5V信号を直接接続することが出来る。ただし、PICのTxはFT232XのRxに接続すること。
2. PIC16F18424はメモリが少なく、パルス幅配列データは75しか使えず、RAM使用率が99.4%とほとんど余裕がない。IOデータのリモコン信号（2フレームNECフォーマット）は何とか受信・解読できたが、もっとコードが長い場合や機能を追加するには、メモリ容量の大きいPICを使う必要がある

　

赤外線リモコン解析用回路図(電源はUSBから） 　 リモコン解読用試作回路（SMT1SIG は RA2）

テラターム画面例

　赤外線コードデータは当初32ビット変数を用いたが、何故か32ビット変数のシフトが正しく機能せず、メモリも少ないことから、8ビット単位で求めることにした。
　値が0の1バイト（ird）と、LSBのみが1のシフトバイト（sbt）を準備し、赤外線データビットが’1’ならirdにsbtを加算し、その後sbtを左に1ビットシフトし、同じように赤外線データの8ビット分を取り込むと、1バイトの16進データとしてパソコンに送信し、これを繰り返している。

　IOデータのリモコンコードは、カスタマコードの2バイト、データコードの2バイトのフレームを送信し、続けて43ms後に、更に次のフレームデータを送り、併せて16ビットのデータとしている。
　　＜ボタン’3’を押したとき＞
　　　80H、E8H、84H、7BH, − 80H、E8H、30H、CFH　（フレームの4バイト目は3バイト目のビット反転データ）

【プログラム(abc855_main.c)】　　赤字はオリジナル（初めてのPIC）に追加・変更したところ。

#include "mcc_generated_files/mcc.h" #define maxdata 75 // 配列データの最大値は75 ・・・ void main(void){ uint8_t ird; // 赤外線データ uint8_t sbt; // ビットセット用シフトバイト uint8_t bct; // 有効ビットカウンタ SYSTEM_Initialize(); // デバイス初期化 INTERRUPT_GlobalInterruptEnable(); INTERRUPT_PeripheralInterruptEnable(); while (1) // 赤外線信号受信　繰り返し { 　　・・・ // ---------- 赤外線信号を受信する -------- 　　・・・ //------------ 受信結果を送信する ------- SMT1CON1bits.SMT1GO = 0; // 測定終了 printf(" - mark space (us)\r\n"); // タイトル送信 ird = 0; sbt = 1; bct = 0; for(char i=0;i < p_PW;i++){ // 保存した時間を送信 printf("%2d %5d",i,(uint16_t)PW[i]); // mark時間 if(PR[i]==0) { // 無信号なら printf(" ---\r\n"); // 「---」を送信 }else if(PR[i] > 0){ // 10ms未満なら printf(" %5d",PR[i]); // us単位で送信(改行を外す） if(PW[i]<900){ // markが900us未満なら if(PR[i]<2000){ // spaceが2000us未満なら if(PR[i]>900){ // さらに、spaceが900us以上なら ird |= sbt; // シフトバイトを加える printf(" 1"); }else printf(" 0"); sbt <<= 1; // シフトバイトを左にシフト bct++; // 有効ビットカウンタを1増やす if((bct % 8) == 0){ // カウンタ値が8の倍数なら printf(" >> %02XH",ird);// 16進数に変換し送信 ird = 0; // 赤外線データをクリア sbt = 1; // シフトバイトも初期化 } } } printf("\r\n"); // 改行コードを送信 }else{ // 10ms超（負数）なら printf("%7d ms\r\n",-PR[i]); // ms単位で送信 } ] if(p_PW >= maxdata){ // バッファ満杯なら printf("-- Buffer Full --\r\n"); // Buffer Full 送信 } } }

　

LCD-DTVRC4のリモコンの全コードデータ

LCD-DTVRC4

★★★リコモンコードで「前チャンネル」が抜けていました

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ボタン電池の種類と記号 IRリモコン(2)〜SMTによる解析

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