Пруф оф концепт - прием и передача ИК сигнала одним светодиодом

Just for fun...

Решил сделать девайс, записывающий сигналы с ПДУ (от ТВ, DVD, кофеварок… :)), а затем воспроизводящий их. Вообще ничего необычного в этом нету, но возможно кому-то понравится решение: устройство состоит из МК (STM8L), резистора и ИК-диода… ну и питание еще :) А никаких дополнительных фильтров и усилителей нету.

Сия заметка исключительно «proof of concept» и код который я к ней прицепил не умеет ничего кроме записи и воспроизведения одной команды. Но функционал легко можно расширить.


Если верить законам физики, то светодиод может работать «наоборот». Посветив на ИК-диод другим таким-же диодом (в нашем случае это пульт) мы увидим скачки напряжения на нем. Если катод первого светодиода подключен к земле, то на аноде появятся положительные импульсы. Их амплитуда зависит от мощности излучателя в пульте, направления излучения (точно в диод или немного в сторону) и кучи других факторов. Если светить вплотную мощным пультом, то можно получить выбросы в 1-2 Вольта.

Проблема в том, что емкость проводов, дорожек, монтажа, выводов МК вместе с очень высоким входным импедансом ножки, создают прикольную RC цепочку, которая сглаживает импульсы на диоде так, что несущую частоту уже не разглядеть. Пришлось усложнять схему в два раза — ставить шунтирующий резистор:

(там написано D0 — это пин, на котором удачно совпали выход таймера и вход компаратора)

Теперь в МК подаются импульсы амплитудой 100-500мВ. Их мы заводим на +вход компаратора. На -вход подаем напряжение со встроенного DAC (соединить DAC с компаратором можно прямо внутри МК, переключив пару бит в регистрах). Отлично! Можно выставить DAC на любое нужное напряжение, и оно будет использоваться как порог компаратора.

(красный — импульсы несущей частоты со светодиода, желтый — реакция компаратора).

Теперь мы можем посчитать несущую частоту и измерять длительность пачек импульсов и пауз между ними. Для измерительных целей заюзаны два таймера. В итоге выходит вот такая красота:

(красный — пачки импульсов с диода, желтый — реакция системы на это безобразие)

Информация о длительности импульсов и пауз закидывается в массив, откуда ее потом можно воспроизводить.

Для воспроизведения сигнала используется таймер TIM3 в ШИМ-режиме. Его второй канал очень удачно оказался на ножке D0.

А вот, для примера, копируем сигнал от пульта для Sony Alpha:

(дискавери питается от батареек)

Исходники(IAR 1.30)