IR - 使用红外线传送、接收器
材料准备
- Ameba x 1
- Grove – Infrared Receiver x 1
- Grove – Infrared Emitter x 1
原理
红外线是不可见光，波长在770nm〜1毫米之间，常见于家中的遥控器。
一般的红外线传送端与接收端需要事先规范好传送的频率，常见的规范有NEC，Philips RC5，RC6，RCMM，Toshiba, Sharp, JVC, Sony SIRC……。其中NEC是家电常用的规范，它使用38KHz的频率。
红外线接收器里面有解调器（demodulator），它的讯号线平常会输出数位讯号3.3V（或5V)。接收到一定頻率的紅外線訊號時，它的數位輸出會變成0V。如果不是這個頻率的紅外線，像是手上拿著紅外線燈開關個幾次，紅外線接收器不會對這有反應，以避免雜訊。
红外线发射器则要传送对应频率的讯号，一般来说是PWM讯号。
一个完整的红外线发设器的讯号如下图，它分成几个阶段：
- 一开始他会送起始讯号，它分成Start high与Start low，其中Start high的讯号为PWM讯号，频率为38K，Start low则是一般的数位输出，只要不是PWM讯号即可，一般为了省电会将讯号置于0V。
- 接着会送资料，依序将资料以字节为单位送出，送的顺序为LSB（最低有效位）至MSB（最高有效位）。其中第1位的表示方式，先打出长度560us的PWM讯号，再停止1.69ms。而位0的表示方式，打出長度560us的PWM訊號，再停止560us。可以看到0跟1的表示方式差別只在於後面的停止長度。
- 资料送完之后，送一个1位当作Stop bit，然后不再送讯号。
接收端的部份，因為已經經過解調器，所以原本是PWM訊號的地方，都被轉成一般的數位輸入：
而原本不是PWM讯号的地方，都被置于3.3V（或5V）的地方。
红外线接收范例
在接收器的部份，这个范例里使用Grove Infrared Receiver，如果你使用其它的红外线接收器也类似。一般只会用到三根Pin：一根VCC(接3.3V)，一根GND，一根RX。范例里RX接到D3 (具有GPIO Interrupt)，接法如下：
RTL8710，接法如下：
然后编译程式并上传到Ameba，完成之后按Reset按键。
如果你手边有NEC规格的遥控器，就可以试试看是否有接收到讯息。如果没有的话，也可以参考红外线发射的范例，并设定另一块Ameba互传。
如果有接收到讯息，那么会在Serial Monitor里看到解析的结果
红外线传送范例
Grove的Infrared Emitter有3根Pin：一根VCC，一根GND，一根TX。实际上也可以只接GND与TX。
Ameba在传送上，为了要及时地送出38K的讯号，在实作上使用了一组UART，并且用UART的TX将讯号送出去。也因为用了一组UART，当使用Ameba传送红外线，D0 (UART RX)就无法使用。接法如下：
这样接会有额外的耗电，因为UART的TX平常准位(Level)在3.3V，造成平常红外线的登是亮的，于是我们改变接法，将Ameba的UART TX接在传送器的GND，并且将传送器的讯号线接在3.3V上：
RTL8710接线图如下:
这样的话，不传送的时候，GND的PIN与TX的PIN都在3.3V，电压差为0，灯就不会亮。
最后打开范例， “File” -> “Examples” -> “AmebaIRSendRecv” -> “send”，编译并上传到Ameba之后，按下Reset按钮。
范例里会每两秒送一次讯号，可以与前一个红外线接收的范例对测即可。
程式码说明
这里的API参考Grove IR Send Recv的library，原始的程式码可以参考这里，Ameba虽然API一样，但实作上与Arduino不同。
- 红外线接收
首先接收要先设定要在哪根PIN上，它需要使用GPIO Interrupt，所以只能选有GPIO Interrupt的PIN，范例里使用的是D3IR.Init(pinRecv)
在Loop里则是一直检查是否有讯号进来IR.IsDta()
如果有讯号进来，就将结果放进使用者自行宣告的buffer里IR.Recv(dta)
这个buffer的资料格式如下：- Byte 0: 整包资料的长度
- Byte 1: Start high的长度，单位为50us
- Byte 2: Start low的长度，单位为50us
- Byte 3: 资料如果是bit 1，不打PWM的长度，单位是50us
- Byte 4: 资料如果是bit 0，不打PWM的长度，单位是50us
- Byte 5….: 传送的资料
- 红外线传送
传送的部份只需要呼叫Send，第一个参数是资料内容，第二个参数是讯号频率，单位是1K，范例中使用38KHzIR.Send(dtaSend, 38)
资料格式如下：- Byte 0: 整包资料的长度
- Byte 1: Start high的长度，单位为50us
- Byte 2: Start low的长度，单位为50us
- Byte 3: 资料如果是bit 1，不打PWM的长度，单位是50us
- Byte 4: 资料如果是bit 0，不打PWM的长度，单位是50us
- Byte 5: 资料的长度
- Byte 6….: 资料内容
