IR-Kommunikation mit RC5

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Heinrichs
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IR-Kommunikation mit RC5

Beitrag von Heinrichs » So 10. Feb 2013, 16:57

In dem Beitrag Funken mit dem Attiny (https://www.forum.g-heinrichs.de/viewto ... ?f=12&t=54) habe ich schon beschrieben, wie zwei Attiny-Platinen drahtlos miteinander kommunizieren können. Preiswerter und einfacher gestaltet sich die drahtlose Kommunikation allerdings mithilfe von Infrarotlicht. Bereits für wenige Euro erhält man nämlich eine IR-Leuchtdiode nebst Vorwiderstand sowie einen IR-Empfänger (z. B. SFH5110). Und die Programmierung ist recht einfach, wenn man auf die RC5-Befehle von BASCOM zurückgreift.

An einem Beispiel soll dies kurz erläutert werden: Ein Text (mit maximal 20 Zeichen) soll über ein Terminalprogramm an eine erste Attiny-Platine übergeben werden. Von dort soll er über IR-Licht an eine zweite Platine gesendet werden; und diese soll den Text auf einem LCD anzeigen.

Dazu wird eine IR-LED wie in der Abb. 1 mit PortB.3 und über einen Widerstand mit + 5 V verbunden. Wenn nicht allzu große Entfernungen überbrückt werden sollen, ist ein Transistor, wie er in der BASCOM-Hilfe zu finden ist, nicht erforderlich.

senden_2.jpg
Abb.1: IR-Sender
senden_2.jpg (2.99 KiB) 12743 mal betrachtet

Auf der Empfänger-Platine wird der SFH5110-Baustein mit Masse und + 5 V verbunden; den Datenausgang verbinden wir mit PortD.5.

irsensor.JPG
Abb. 2: IR-Sensor
irsensor.JPG (37.12 KiB) 12743 mal betrachtet

Zum Senden des Textes benutzen wir das unten angegebene Sende-Programm; es zerlegt die vom Terminal erhalte Zeichenkette in seine einzelnen Zeichen und sendet deren ASCII-Code Byte für Byte über RC5 an die zweite Platine. Dabei muss beachtet werden, dass das RC5-Protokoll für den Gebrauch von Fernbedienungen konzipiert ist und jeweils einen Satz von 14 Bits sendent: Neben den zwei Startbits und dem Toggle-Bit sind das 5 Bits für die Geräte-Adresse und 6 Bits für das Geräte-Kommando. Dies spiegelt sich auch in der Syntax des BASCOM-Befehls rc5send wieder:

rc5send ToggleBit, Adresse, Kommando

Dabei sind die Parameter jeweils vom Type Byte; dies bedeutet jedoch nicht, dass über diese Parameter jeweils ein vollständiges Byte übertragen werden kann.

Deswegen zerlegen wir das zu übertragende Byte in zwei Nibbles (Halbbytes): Das Low-Nibble übertragen wir mithilfe des Kommando-Parameters, das High-Nibble mithilfe des Adresse-Parameters; das Toggle-Bit seten wir auf 0. Die Daten werden dann vom Mikrocontroller hochfrequenzmoduliert an die Empfänger-Platine gesendet. Der Empfangsbaustein demoduliert die Signale; sie werden dann von dem BASCOM-Befehl

getrc5(Adresse, Kommando)

wieder den Variablen Adresse und Kommando zugeordnet. Darin befinden sich unsere beiden Nibbles; wir müssen sie nur noch zusammensetzen und erhalten damit den ASCII-Code des gesendeten Zeichens. Die so empfangenen Zeichen müssen dann nur noch zu einer Zeichenkette zusammengefügt werden.

Code: Alles auswählen

' Sende-Programm
'
' Datei für Attiny-Platine von E. Eube, G. Heinrichs und U. Ihlefeldt
' + 5V - 80 Ohm - irled - pb.3 = OC1A (rc5send benutzt Timer1-PWM)
' Text (maximal 20 Zeichen) über Terminal eingeben und als rc5-Signale ausgeben.
' RC5send benutzt Timer1, aber keine Interrupts (vgl. BASCOM_Hilfe)
'----------------------------------------------------------------------------

$regfile = "attiny2313.dat"                                 'Attiny2313
$crystal = 4000000                                          '4 MHz
$baud = 9600

'**********************************************************
'******************* Deklarationen ************************

Dim Togglebit As Byte , Lownibble As Byte , Highnibble As Byte ,
Dim Z As Byte , Bascii As Byte , Laenge As Byte
Dim Buchstabe As String * 1
Dim Text As String * 20
Declare Sub Sende(b As Byte)

'****************** Initialisierung ***********************

Ddrb = &B11111111                                           'Port B als Ausgangsport
Ddrd = &B01110000                                           'D4, D5, D6 als Ausgang; Rest als Eingang
Portd = &B10001111                                          'Eingänge auf high legen
Togglebit = 0

'**********************************************************
'******************** Hauptprogramm ***********************


Do
  Input Text Noecho
  Laenge = Len(text)
  Call Sende(laenge)
  Waitms 100
  For Z = 1 To Laenge
    Buchstabe = Mid(text , Z , 1)                           'z-ter Buchstabe
    Bascii = Asc(buchstabe)
    Call Sende(bascii)
    Waitms 100
  Next Z
Loop


'**********************************************************
'******************* Unterprogramme ***********************

Sub Sende(b As Byte)
  Lownibble = B And &B00001111
  Highnibble = B / 16
  Printbin Highnibble
  Printbin Lownibble
  Rc5send Togglebit , Highnibble , Lownibble
End Sub

Code: Alles auswählen

' Empfangs-Programm
'
' Datei für Attiny-Platine von E. Eube, G. Heinrichs und U. Ihlefeldt
' RC5-Out an Port D.5
' empfängt Texte über RC5 und gibt sie auf LCD aus
'----------------------------------------------------------------------------

$regfile = "attiny2313.dat"                                 'Attiny2313
$crystal = 4000000                                          '4 MHz

'**********************************************************
'******************* Deklarationen ************************

Dim Lownibble As Byte , Highnibble As Byte
Dim Z As Byte , Bascii As Byte , Laenge As Byte
Dim Buchstabe As String * 1
Dim Text As String * 20
Dim Adresse As Byte , Kommando As Byte
Dim Ergebnis As Byte
Declare Function Empfange() As Byte

'****************** Initialisierung ***********************

Ddrb = &B11111111                                           'Port B als Ausgangsport
Ddrd = &B01000000                                           'D4, D6 als Ausgang; Rest als Eingang
Portd = &B10001111                                          'Eingänge auf high legen

Config Lcd = 16 * 2                                         'LCD konfigurieren
Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.0 , Db5 = Portb.1 , Db6 = Portb.2 , Db7 = Portb.3 , E = Portb.4 , Rs = Portb.6
Cursor Off

Config Rc5 = Pind.5                                         'IR-Empfänger-Ausgang an PortD.5
Enable Interrupts
Waitms 50

'**********************************************************
'******************** Hauptprogramm ***********************
Cls
Lcd "RC5>"
Wait 1

Do
  Text = ""
  Laenge = Empfange()
  Cls
  Lcd Laenge
  If Laenge > 0 Then
    For Z = 1 To Laenge
      Bascii = Empfange()
      Lcd "."
      Buchstabe = Chr(bascii)
      Text = Text + Buchstabe
    Next Z
    Cls
    Lcd Text
  Else
    Lcd "Leere ZK"
  End If
  Wait 3
Loop


'**********************************************************
'******************* Unterprogramme ***********************

Function Empfange() As Byte
  Do
    Getrc5(adresse , Kommando)
  Loop Until Adresse < 255                                  'Adresse = 255 bedeutet: kein Signal
  Adresse = Adresse And &B00001111
  Highnibble = Adresse * 16
  Lownibble = Kommando And &B00001111
  Empfange = Highnibble + Lownibble
End Function
Um das Prinzip der Übertragung deutlich zu machen, wurden die Programme bewusst einfach gehalten. Außerdem wird nach dem Senden eines Bytes eine recht lange Pause gemacht; diese kann bei Bedarf wesentlich verkürzt werden. Allerdings ist darauf zu achten, dass das nächste Zeichen erst gesendet werden darf, wenn der Empfänger das vorangegangene Zeichen schon verarbeitet hat.

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