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Ci-dessous, les différences entre deux révisions de la page.

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tpir [2015/03/29 16:16]
bvandepo
tpir [2019/03/13 10:19]
bvandepo
Ligne 24: Ligne 24:
  
 ===Format des trames=== ===Format des trames===
-Pour rappel, une trame NEC étendue est constitué d'un train de bits modulé à 38Khz. Il existe 2 types de trames:+Une trame NEC étendue est constituée d'un train de bits modulé à 38Khz. Il existe 2 types de trames:
   - les trames complètes   - les trames complètes
   - les trames de répétition   - les trames de répétition
Ligne 30: Ligne 30:
 La trame complète contient: La trame complète contient:
   - un entête de trame   - un entête de trame
-  - une adresse sur 16 bits, octet de poids fort d'abord (identifiant la télécommande) +  - une adresse sur 16 bits (codant le numéro de la télécommande), octet de poids fort d'abord et bit de poids faible d'abord  
-  - une valeur sur 8 bits (identifiant la touche) +  - une valeur sur 8 bits (codant le numéro de la touche), bit de poids faible d'abord 
-  - le complément à 1 de la précédente valeur sur 8 bits+  - une valeur sur 8 bits codant le complément à 1 de la précédente valeur sur 8 bits (redondance pour la détection d'erreur)
   - l'envoi d'un bit à 1 et un retour à l'état de repos   - l'envoi d'un bit à 1 et un retour à l'état de repos
  
Ligne 44: Ligne 44:
 ===Codage des bits=== ===Codage des bits===
 Les bits sont codés de la manière suivante:  Les bits sont codés de la manière suivante: 
-  - Le bit "1" est représenté par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 560us suivi par une inactivité pour une durée totale du bit de 2.25ms. +  - Le bit "1" est représenté par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 560us suivi par une inactivité. La durée totale du bit est de 2.25ms. 
-  - Le bit "0" est représenté par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 560us suivi par une inactivité pour une durée totale du bit de 1.12ms.+  - Le bit "0" est représenté par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 560us suivi par une inactivité. La durée totale du bit est de 1.12ms.
  
 Les entêtes de trames sont codés de la manière suivante:  Les entêtes de trames sont codés de la manière suivante: 
Ligne 51: Ligne 51:
   - La trame de répétition commence par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 9ms suivi par une inactivité de durée 2.25ms.   - La trame de répétition commence par un train d'impulsion à 38Khz (avec rapport cyclique 50%) pendant 9ms suivi par une inactivité de durée 2.25ms.
 ===Dessin des chronogrammes=== ===Dessin des chronogrammes===
 +A faire sur papier et à faire noter par l'enseignant:  
 +  - Dessiner l'allure des chronogrammes pour l'envoi d'une trame complète depuis la télécommande 0x1234 pour la touche 0x56 en faisant apparaître la valeur des différents bits transmis et la correspondance avec les données à transmettre (adresse de A15 à A0, touche de B7 à B0). 
 +  - Dessiner l'allure des chronogrammes pour l'envoi d'une trame de répétition depuis la télécommande 0x1234 pour la touche 0x56 (attention au piège!).
  
-Dessiner l'allure des chronogrammes pour l'envoi d'une trame complète depuis la télécommande 0x1234 pour la touche 0x56. 
  
- +{{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_pic/validation.png}}
-Dessiner l'allure des chronogrammes pour l'envoi d'une trame de répétition depuis la télécommande 0x1234 pour la touche 0x56. +
- +
- +
  
  
  
-===Configuration du timer 2=== +===Configuration du timer 2 pour la génération du signal modulé à 38Khz=== 
-[[http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/Atmega328p_timer2.pdf]]+Consulter la documentation du timer 2 de l'ATMEGA328P: [[http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/Atmega328p_timer2.pdf]]
  
 L'Atmega328 dispose de 4 timers : L'Atmega328 dispose de 4 timers :
Ligne 69: Ligne 68:
  - Timer 2/3 : 8-bit avec PWM et possibilité d'horloge externe  - Timer 2/3 : 8-bit avec PWM et possibilité d'horloge externe
  
-Dans la suite des exercices nous utiliserons le Timer 2 en mode 7 "FAST PWM" (voir les différents mode en p 155!!!). +Dans la suite des exercices nous utiliserons le Timer 2 en mode 7 "FAST PWM" (voir les différents mode en p 155 de la documentation). 
  
  
-A l'aide de la documentation, proposer l'algorithme de configuration du timer 2 pour pouvoir générer un signal à 38Khz sur une broche du microcontrôleur sans solliciter le processeur. Identifier quelle broche du micro-contrôleur le timer 2 peut piloter.+A l'aide de la documentation, nous allons définir l'algorithme de configuration du timer 2 pour pouvoir générer un signal à 38Khz sur une broche du microcontrôleur sans solliciter le processeur. Le timer 2 peut piloter la broche 3 (numérotation Arduino) du micro-contrôleur. Cette broche peut recopier l'état d'un signal OC0B, que l'on peut décider de commuter à intervalle de temps fixé. La recopie ou non de ce signal sur la broche permet de générer facilement le signal modulé à 38Khz.
  
 +Pour configurer le timer, les registres TCCR2A et TCCR2B doivent être réglés en "Normal port operation"
  
-<ifauth @prof> +Pour OC0A en "disconnected", les bits COM2A doivent être réglés à
-Solution+  COM2A=00    
-Configurer COM2A=00:  Normal port operationOC0A disconnected.+Pour OC0B en "disconnected", (initialement le timer ne doit pas générer de signal PWM) les bits COM2B doivent être réglés à 
 +  COM2B=00  
 +Le mode de fonctionnement doit être réglé à 7 (voir table 18-8p155):  
 +  WGM2 = 111: Fast PWM, TOP=OCRA 
 +Pour régler la fréquence à 38Khz, le facteur de prescaling doit être réglé à 1/8 
 +  CS2 = 010 :  
 +et le registre OCR2A doit être réglé pour obtenir une fréquence du signal à 38Khz:  
 +  OCR2A=  valeur max du timer= ((16.000.000/8)/38.000)-1 
 +Pour régler la valeur du TON pour obtenir un rapport cyclique de 50%: 
 +  OCR2B=OCR2A/
 +  
  
-(voir table 18-6, p154) 
-Configurer 
-  - COM2B=00:  Normal port operation, OC2B disconnected. 
-  - COM2B=10:  Clear OC2B on Compare Match, set OC2B at BOTTOM, (non-inverting mode). 
  
-(voir table 18-8p155): WGM2 111Fast PWM, TOP=OCRA+Proposer l'algorithme pour la fonction **void setup(void)** qui permet de configurer le timer en réglant les registres TCCR2A, TCCR2B, OCR2A et OCR2B pour qu'il soit prêt à générer le signal à 38Khz. Vous penserez également à configurer la broche en sortie et à lui imposer un état bas.   
 +   
 +   
 +   
 +La génération du signal modulé est obtenu en alternant les mode de fonctionnement "disconnected" et "Clear OC2B on Compare Match, set OC2B at BOTTOM, (non-inverting mode)" pour OC0B. Pour activer le signal PWM en sortie du timerOC0B devra être réglé en "Clear OC2B on Compare Match, set OC2B at BOTTOM, (non-inverting mode)" 
 +  COM2B=10       
 +Pour autoriser la sortie PWM sur cette broche, il faut passer le timer en mode 10 en mettant  1 le bit COM2B1: 
 +  TCCR2A |= _BV(COM2B1); 
 +Pour empêcher la sortie PWM sur cette brocheil faut passer le timer en mode 00 en mettant  0 le bit COM2B1: 
 +  TCCR2A &~(_BV(COM2B1)); 
 +Dans la suite, pour maîtriser les durées, nous utiliserons la fonction **delayMicroseconds(time);**
  
-CS2 = 010: prescaling 1/8+Les fonctions **void mark(int time)** et **void space(int time)** sont fournies. Elles permettent respectivement d'activer (ou inhiber) le signal à 38 kHz pendant une durée time exprimée en us.
  
-Pour régler la période: OCR2A=  valeur max du timer= ((16.000.000/8)/38.000)-1+<file cpp ir1.ino> 
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////  
 +void mark(int time) // pulse parameters in usec 
 +
 +  // Sends an IR mark for the specified number of microseconds. 
 +  // The mark output is modulated at the PWM frequency. 
 +  TCCR2A |_BV(COM2B1); // Enable pin 3 PWM output 
 +  if (time > 0) delayMicroseconds(time); 
 +
 +//////////////////////////////////////////////////////////////////////// 
 +void space(int time) 
 +
 +  /Sends an IR space for the specified number of microseconds. 
 +  // A space is no output, so the PWM output is disabled. 
 +  TCCR2A &= ~(_BV(COM2B1)); // Disable pin 3 PWM output 
 +  if (time > 0) delayMicroseconds(time); 
 +
 +//////////////////////////////////////////////////////////////////////// 
 +</file>
  
-Pour régler le TON: OCR2B=OCR2A/2 
- </ifauth> 
  
 +Proposer l'algorithme pour la fonction **void loop(void)** qui permet de piloter le timer pour activer la sortie à 38Khz pendant 200us puis la désactiver pendant 400us.
  
-Que faire pour autoriser la sortie PWM sur cette broche? 
  
-<ifauth @prof> +Proposer (en utilisant les fonctions fourniesl'algorithme pour la fonction **void sendNECBYTE(unsigned char data)** qui permet d'envoyer, bit de poids faible d'abord, les 8 bits de data.
-Solution: passer en mode 10 +
-  TCCR2A |= _BV(COM2B1)+
-</ifauth> +
-    +
-Que faire pour empécher la sortie PWM sur cette broche?+
  
-<ifauth @prof> 
-Solution: passer en mode 00 
-  TCCR2A &= ~(_BV(COM2B1)); 
-</ifauth> 
  
 +Proposer l'algorithme pour la fonction **void sendNECFrame(unsigned int adr, unsigned char cmd)** qui permet d'envoyer la trame NEC complète, **adr** étant le numéro de télécommande et **cmd** le numéro de la touche.
  
 +Proposer l'algorithme pour la fonction **void  sendNECFrameRepeat()** qui permet d'envoyer la trame NEC de répétition.
  
-Dans la suite, pour maîtriser les durées, nous utiliserons la fonction **delayMicroseconds(time);** 
  
 +{{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_pic/validation.png}}
  
-Proposer l'algorithme pour la fonction **void sendNECBYTE(unsigned char data)** qui permet d'envoyer, bit de poids faible d'abord, les 8 bits de data. 
  
  
-Proposer l'algorithme pour la fonction **void sendNECFrame(unsigned int adr, unsigned char cmd)** qui permet d'envoyer la trame NEC complète, **adr** étant le numéro de télécommande et **cmd** le numéro de la touche.+==== Codage et tests ====
  
-Proposer l'algorithme pour la fonction **void  sendNECFrameRepeat()** qui permet d'envoyer la trame NEC de répétition.+Implémenter les fonctions **void setup(void)** et **void loop(void)** pour configurer la sortie PWM à 38Khz. <color #FF0000>** Programmer la maquette et vérifier la fréquence du signal obtenu sur la broche 3 à l'aide d'un oscilloscope.**</color>
  
  
-==== Codage et tests ====+{{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_pic/validation.png}}
  
-Implémenter la fonction **void setup(void)** pour configurer la sortie PWM à 38Khz. Vérifier à l'oscilloscope la fréquence du signal généré. 
  
-Implémenter les fonctions **void sendNECBYTE(unsigned char data)**, **void sendNECFrame(unsigned int adr, unsigned char cmd)** et **void  sendNECFrameRepeat()** et proposer un programme principal de test qui permette de balayer plusieurs adresses et numéros de commandes. +Implémenter les fonctions **void sendNECBYTE(unsigned char data)**, **void sendNECFrame(unsigned int adr, unsigned char cmd)** et **void  sendNECFrameRepeat()** et proposer un programme principal de test qui permette de balayer plusieurs adresses et numéros de commandes. Vous veillerez à assurer un temps d'attente entre l'émission de 2 trames consécutives pour obtenir au minimum une durée de 110ms entre chaque début de trame (pour cela calculer la durée minimum pour chacune des trame, et ajouter un délai à l'aide de la fonction Delay(time) ) 
  
  
-Utiliser une caméra de téléphone portable pour visualiser l'activité de la Led infrarouge et demander à l'enseignant de valider avec le récepteur/démodulateur infrarouge.+{{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_pic/validation.png}}
  
  
 +Programmer la carte Arduino et fermer le cavalier permettant de relier les Leds à la broche 3 de l'Arduino. Utiliser une caméra de téléphone portable pour visualiser l'activité de la Led infrarouge et demander à l'enseignant de valider avec le récepteur/démodulateur infrarouge.
 +  
 +
 +{{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_pic/validation.png}}
  
  
Ligne 246: Ligne 273:
  
 ==== Réception/décodage==== ==== Réception/décodage====
-Lire et interpréter le fichier suivant: {{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/maeNECPIC2.pdf}}+ 
 +Lire la documentation du récepteur VISHAY - TSOP2238 - RECEPTEUR IR 38KHZ , ref farnell 4913073 
 + 
 +datasheet: http://www.farnell.com/datasheets/30485.pdf 
 + 
 +Lire et interpréter le fichier suivant: {{http://homepages.laas.fr/bvandepo/files/iut/tp_ir/maeNECPIC2.pdf}}
 Proposer un portage de cette fonctionnalité sur l'Arduino UNO R3. Proposer un portage de cette fonctionnalité sur l'Arduino UNO R3.
  
 +<ifauth @prof>
 +Solution:
 +
 +<file cpp testrecep2.ino>
 +
 +
 +#define PIN_RX_IR  8
 +#define PIN_DEBUG_IR  13
 +#define PINRX (PINB & 0x1)
 +#define PORTDEBUG1 PORTB |=0x20;
 +#define PORTDEBUG0 PORTB & ~0x20;
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +///////// Function to print in hexadecimal with a known number of digits
 +void printHex(int num, int precision) {
 +     char tmp[16];
 +     char format[128];
 +     sprintf(format, "%%.%dX", precision);
 +     sprintf(tmp, format, num);
 +     Serial.print(tmp);
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +
 +inline void AttenteBas()
 +{
 +    while ( (PINRX) == 0);
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +inline void AttenteHaut()
 +{
 +  while ( (PINRX) != 0);
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +inline bool DetecteBas()
 +{
 +  return  (digitalRead(PIN_RX_IR) == 0);
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +inline bool DetecteHaut()
 +{
 +  return (digitalRead(PIN_RX_IR) != 0);
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +void setup()
 +{
 +  pinMode(PIN_DEBUG_IR, OUTPUT);
 +  pinMode(PIN_RX_IR, INPUT);
 +  digitalWrite(PIN_RX_IR, LOW);
 +  Serial.begin(9600);
 +  // The string in Flash
 +  Serial.print( F(",Filename: "));
 +  Serial.println( F(__FILE__));
 +  Serial.print( F("Compiled: "));
 +  Serial.print( F(__DATE__));
 +  Serial.print( F(", "));
 +  Serial.println( F(__TIME__));
 +  Serial.print( F("GCC:"));
 +  Serial.println( F(__VERSION__)); // -- compiler version as a string
 +  Serial.print(F( "Arduino IDE version: "));
 +  Serial.println( ARDUINO, DEC);
 +  /*
 +  while(1)
 +  {
 +          PORTDEBUG0
 +        delay(10);
 +                PORTDEBUG1
 +                delay(10);
 +  }
 +  */
 +}
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +unsigned int temps = 0;
 +unsigned int temps2 = 0;
 +unsigned int deltat = 0;
 +unsigned char etat = 0;
 +unsigned char error;
 +unsigned char octets[4] = {0, 0, 0, 0};
 +unsigned int repeat = 0;
 +unsigned char cptbit = 0;
 +unsigned char bytes[4];
 +////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 +void loop()
 +{
 +  // mesure durée à l'état haut, précis à 8us près...
 +  /*  AttenteBas();
 +    temps = micros();
 +    AttenteHaut();
 +    temps2 = micros();
 +    deltat=temps2 - temps;
 +    Serial.println(deltat, DEC);
 +    if ( (deltat>4000) && (deltat<5000))
 +        Serial.println("normal");
 +    if ( (deltat>2000) && (deltat<2500))
 +        Serial.println("repeat");
 +    delay(100);
 +    AttenteHaut();
 +     }
 +     */
 +  switch (etat)
 +  {
 +    case 0:
 +      PORTDEBUG1
 +      if (DetecteBas())
 +      {
 +        temps = micros();
 +        etat = 1;
 +        error = 0;
 +      }
 +      break;
 +    case 1:
 +      PORTDEBUG0
 +      if (DetecteHaut())
 +      {
 +        temps2 = micros();  deltat = temps2 - temps; temps = temps2;
 +        if ( (deltat > 8000) && (deltat < 9000))
 +        {
 +          etat = 2;
 +        }
 +        else
 +          etat = 0;
 +        //        error = 1;
 +      }
 +      break;
 +    case 2:
 +      PORTDEBUG1
 +      if (DetecteBas())
 +      {
 +        temps2 = micros();  deltat = temps2 - temps; temps = temps2;
 +        //Serial.println(deltat, DEC);
 +        if ( (deltat > 4000) && (deltat < 5000))
 +        {
 +          etat = 3;
 +          repeat = 0;
 +          cptbit = 0;
 +          bytes[0] = 0;
 +          bytes[1] = 0;
 +          bytes[2] = 0;
 +          bytes[3] = 0;
 +          //  Serial.println("repeat");
 +        }
 +        else   if ( (deltat > 2000) && (deltat < 2500))
 +        {
 +          etat = 0;
 +          repeat++;
 +          Serial.print("+");
 +          //  Serial.println("repeat");
 +        }
 +        break;
 +      case 3:
 +        PORTDEBUG0
 +        if (DetecteHaut())
 +        {
 +          temps2 = micros();  deltat = temps2 - temps; temps = temps2;
 +          //    Serial.println(deltat, DEC);
 +          // delay(100);
 +          if (cptbit < 32)
 +            etat = 4;
 +          else
 +          {
 +            etat = 0;
 +            if (bytes[2] = ~bytes[3])
 +            {
 +              Serial.print("=");
 +               printHex(bytes[0],2);  //        Serial.print(bytes[0], HEX);
 +              Serial.print(" ");
 +               printHex(bytes[1],2);  //        Serial.print(bytes[1], HEX);
 +              Serial.print(" ");
 +               printHex(bytes[2],2);  //        Serial.print(bytes[2], HEX);
 +              Serial.print(" ");
 +              /*
 +              Serial.print("Trame complete:");
 +              Serial.print(bytes[0], HEX);
 +              Serial.print(",");
 +              Serial.print(bytes[1], HEX);
 +              Serial.print(",");
 +              Serial.print(bytes[2], HEX);
 +              Serial.print(",");
 +              Serial.println(bytes[3], HEX);
 +              */
 +            }
 +          }
 +        }
 +        break;
 +      case 4:
 +        PORTDEBUG1
 +        if (DetecteBas() )
 +        {
 +          temps2 = micros();  deltat = temps2 - temps; temps = temps2;
 +          //    Serial.println(deltat, DEC);
 +          // delay(100);
 +          if (deltat > 800)
 +            bytes[cptbit >> 3] |= (1 << (cptbit & 7));
 +          etat = 3;
 +          cptbit++;
 +          // if  (deltat > 2000)
 +        }
 +        break;
 +      }
 +  }
 +}
 +</file> 
 +</ifauth>
  
  
Ligne 294: Ligne 527:
 il faut du 950nm (j'en ai 10): http://forums.futura-sciences.com/electronique/83501-led-ir.html il faut du 950nm (j'en ai 10): http://forums.futura-sciences.com/electronique/83501-led-ir.html
  
- 
-=====recepteur===== 
-VISHAY - TSOP2238 - RECEPTEUR IR 38KHZ , ref farnell 4913073 
- 
- 
-datasheet: http://www.farnell.com/datasheets/30485.pdf 
  
  
Ligne 359: Ligne 586:
 } }
 </file>   </file>  
 +
 +
 +===== solution sous linux avec port série=====
 +http://www.lirc.org/
 +
 +http://www.lirc.org/receivers.html
  
 </ifauth> </ifauth>
tpir.txt · Dernière modification: 2019/03/13 10:22 de bvandepo