Bemerkung

Hallo, willkommen in der SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasten-Gemeinschaft auf Facebook! Vertiefen Sie sich mit anderen Enthusiasten in die Welt von Raspberry Pi, Arduino und ESP32.

Warum beitreten?

  • Expertenunterstützung: Lösen Sie Probleme nach dem Verkauf und technische Herausforderungen mit Hilfe unserer Gemeinschaft und unseres Teams.

  • Lernen & Teilen: Austausch von Tipps und Anleitungen zur Verbesserung Ihrer Fähigkeiten.

  • Exklusive Vorschauen: Erhalten Sie frühzeitigen Zugang zu neuen Produktankündigungen und exklusiven Einblicken.

  • Spezialrabatte: Genießen Sie exklusive Rabatte auf unsere neuesten Produkte.

  • Festliche Aktionen und Giveaways: Nehmen Sie an Giveaways und Feiertagsaktionen teil.

👉 Sind Sie bereit, mit uns zu erkunden und zu kreieren? Klicken Sie auf [hier] und treten Sie heute bei!

6.4 Verwendung einer Infrarot-Fernbedienung

In dieser Lektion lernen wir, wie man eine Infrarot-(IR)-Fernbedienung und einen IR-Empfänger mit dem Raspberry Pi Pico 2 verwendet. Dadurch können wir Signale einer IR-Fernbedienung empfangen und dekodieren, um unsere Projekte drahtlos zu steuern.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Bauteile.

Ein komplettes Kit ist besonders praktisch, hier ist der Link:

Name

ENTHALTENE TEILE IM KIT

LINK

Newton Lab Kit

450+

Newton Lab Kit

Alternativ können die Komponenten auch einzeln über die untenstehenden Links erworben werden.

SN

KOMPONENTE

MENGE

LINK

1

Raspberry Pi Pico 2

1

KAUFEN

2

Micro-USB-Kabel

1

3

Steckbrett

1

KAUFEN

4

Jumperkabel

Mehrere

KAUFEN

5

Infrarot-Empfänger

1

KAUFEN

Funktionsweise der Infrarotkommunikation

Die Infrarotkommunikation erfolgt durch das drahtlose Übertragen von Daten mithilfe von Infrarotlicht. Viele Haushaltsgeräte wie Fernseher und DVD-Player werden mit IR-Fernbedienungen gesteuert.

  • IR-Sender (Fernbedienung): Sendet moduliertes Infrarotlicht aus, wenn eine Taste gedrückt wird.

  • IR-Empfänger: Erkennt das modulierte IR-Signal und wandelt es in elektrische Signale um, die dekodiert werden können.

Schaltplan

sch_irrecv

Verdrahtungsdiagramm

wiring_irrecv

Code schreiben

Wir schreiben ein Programm, das den IR-Empfänger initialisiert, eingehende IR-Signale empfängt, dekodiert und die erkannten Tastendrücke im Seriellen Monitor anzeigt.

Bemerkung

  • Sie können die Datei 6.4_ir_remote_control.ino aus dem Verzeichnis newton-lab-kit/arduino/6.4_ir_remote_control öffnen.

  • Oder diesen Code in die Arduino IDE kopieren.

  • Wählen Sie das Raspberry Pi Pico 2 Board und den richtigen Port aus und klicken Sie auf „Hochladen“.

  • Die IRremote wird hier verwendet und kann über den Library Manager installiert werden.

    ../_images/lib_ir.png 
#define SEND_PWM_BY_TIMER

#include <IRremote.hpp>  // Include the IRremote library

const int receiverPin = 17;  // Define the pin number for the IR Sensor

void setup() {
  // Start serial communication at a baud rate of 115200
  Serial.begin(115200);
  // Initialize the IR receiver on the specified pin with LED feedback enabled
  IrReceiver.begin(receiverPin, ENABLE_LED_FEEDBACK);
}

void loop() {
  if (IrReceiver.decode()) {  // Check if the IR receiver has received a signal
    bool result = 0;
    String key = decodeKeyValue(IrReceiver.decodedIRData.command);
    if (key != "ERROR") {
      Serial.println(key);  // Print the readable command
      delay(100);
    }
  IrReceiver.resume();  // Prepare the IR receiver to receive the next signal
  }
}

// Function to map received IR signals to corresponding keys
String decodeKeyValue(long result) {
  switch (result) {
    case 0x45: return "POWER";
    case 0x47: return "MUTE";
    case 0x46: return "MODE";
    case 0x44: return "PLAY/PAUSE";
    case 0x40: return "BACKWARD";
    case 0x43: return "FORWARD";
    case 0x7: return "EQ";
    case 0x15: return "-";
    case 0x9: return "+";
    case 0x19: return "CYCLE";
    case 0xD: return "U/SD";
    case 0x16: return "0";
    case 0xC: return "1";
    case 0x18: return "2";
    case 0x5E: return "3";
    case 0x8: return "4";
    case 0x1C: return "5";
    case 0x5A: return "6";
    case 0x42: return "7";
    case 0x52: return "8";
    case 0x4A: return "9";
    case 0x0: return "ERROR";
    default: return "ERROR";
  }
}

Nach dem Hochladen des Codes drücken Sie Tasten auf der IR-Fernbedienung und beobachten die zugehörigen Tastennamen im Seriellen Monitor.

BACKWARD
CYCLE
POWER
MODE
EQ
5
9

Bemerkung

Neue Fernbedienungen haben möglicherweise eine Plastiklasche, um die Batterie zu isolieren. Ziehen Sie diese heraus, um die Fernbedienung zu aktivieren.

Verständnis des Codes

  1. Header und Konstanten:

    • #define SEND_PWM_BY_TIMER: Definiert eine Makrovariable, die hier nicht weiter verwendet wird.

    • #include <IRremote.hpp>: Inkludiert die IRremote-Bibliothek, um IR-Signale zu senden und zu empfangen.

    • const int receiverPin = 17;: Weist den IR-Empfänger dem GPIO-Pin 17 zu.

  2. Setup-Funktion:

    • Serial.begin(115200);: Startet die serielle Kommunikation mit 115200 Baud.

    • IrReceiver.begin(receiverPin, ENABLE_LED_FEEDBACK);: Initialisiert den IR-Empfänger und aktiviert die LED-Feedback-Funktion.
      void setup() {

      Serial.begin(115200); IrReceiver.begin(receiverPin, ENABLE_LED_FEEDBACK);

      }

  3. Loop Function:

    • if (IrReceiver.decode()): Überprüft, ob der IR-Empfänger ein gültiges IR-Signal empfangen hat. Falls ja, wird das Signal dekodiert.

    • decodeKeyValue(IrReceiver.decodedIRData.command): Ruft eine Funktion auf, die den empfangenen IR-Befehl in eine lesbare Taste (z. B. „POWER“ oder „MUTE“) umwandelt.

    • Serial.println(key);: Gibt die dekodierte Taste im Seriellen Monitor aus.

    • delay(100);: Fügt eine kurze Verzögerung hinzu, um Mehrfachausgaben desselben Signals zu vermeiden.

    • IrReceiver.resume();: Bereitet den IR-Empfänger darauf vor, das nächste Signal zu empfangen, indem das vorherige gelöscht wird.

    void loop() {
  if (IrReceiver.decode()) {
    bool result = 0;
    String key = decodeKeyValue(IrReceiver.decodedIRData.command);
    if (key != "ERROR") {
      Serial.println(key);
      delay(100);
    }
    IrReceiver.resume();
  }
}

  4. decodeKeyValue-Funktion:

    • Diese Funktion nimmt einen lon-Wert (den rohen IR-Befehl) und ordnet ihn über eine switch-Anweisung einer bestimmten Taste zu. Jeder Fall entspricht einer anderen Taste auf der Fernbedienung.

    • Zum Beispiel entspricht 0x45 der Taste „POWER“, und 0x47 der Taste „MUTE“.

    • Falls der empfangene Befehl keiner bekannten Taste zugeordnet werden kann, gibt die Funktion „ERROR“ zurück.

    String decodeKeyValue(long result) {
  switch (result) {
    case 0x45: return "POWER";
    case 0x47: return "MUTE";
    case 0x46: return "MODE";
    ...
    case 0x4A: return "9";
    case 0x0: return "ERROR";
    default: return "ERROR";
  }
}

Fehlersuche

  • Keine Signale werden angezeigt:

    • Überprüfen Sie, ob der IR-Empfänger korrekt mit GPIO 17 verbunden ist.

    • Stellen Sie sicher, dass der IR-Empfänger mit VCC und GND richtig verbunden ist.

    • Prüfen Sie, ob der richtige GPIO-Pin im Code definiert ist (receiverPin).

  • Falsche Signale:

    • Vergewissern Sie sich, dass die Fernbedienung mit dem IR-Empfänger kompatibel ist.

    • Prüfen Sie, ob die decodeKeyValue-Funktion die IR-Codes Ihrer Fernbedienung korrekt zuordnet.

    • Nutzen Sie eine universelle Fernbedienung, um Kompatibilitätsprobleme auszuschließen.

  • Unbekannte Befehle:

    • Aktualisieren Sie die decodeKeyValue-Funktion, um die spezifischen IR-Codes Ihrer Fernbedienung hinzuzufügen.

    • Verwenden Sie ein IR-Decoder-Tool oder eine Referenz, um die exakten Codes Ihrer Fernbedienung zu ermitteln.

  • Signalstörungen:

    • Achten Sie darauf, dass sich keine Hindernisse zwischen der Fernbedienung und dem IR-Empfänger befinden.

    • Platzieren Sie den Sensor nicht in der Nähe anderer IR-emittierender Geräte, um Interferenzen zu vermeiden.

Weitere Experimente

  • Geräte mit IR-Signalen steuern:

    Verwenden Sie dekodierte IR-Signale, um LEDs, Motoren, Servos oder andere Aktoren basierend auf Fernbedienungseingaben zu steuern.

  • Eine universelle Fernbedienung erstellen:

    Erweitern Sie die decodeKeyValue()-Funktion, um mehrere Fernbedienungen zu unterstützen, indem Sie eine größere Anzahl an IR-Codes zuordnen.

  • Feedback-Mechanismen hinzufügen:

    Integrieren Sie ein LCD- oder OLED-Display, um den aktuellen Status oder empfangene Befehle anzuzeigen.

Fazit

In dieser Lektion haben Sie gelernt, wie Sie eine Infrarot-(IR)-Fernbedienung und einen IR-Empfänger mit dem Raspberry Pi Pico verwenden, um IR-Signale zu empfangen und zu dekodieren. Durch die Nutzung der IRremote-Bibliothek können Sie Fernbedienungseingaben einfach interpretieren und zur Steuerung Ihrer Projekte nutzen. Dieses Setup ist eine grundlegende Technik für die Entwicklung ferngesteuerter Geräte, automatisierter Systeme und benutzerfreundlicher Schnittstellen.