جهاز تحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء عالمي باستخدام تطبيق اردوينو وأندرويد

لقد بدأت هذا المشروع من أجل التخلص من أجهزة التحكم عن بعد المختلفة في منزلي وبناء شيء واحد يمكن أن يتضمن ميزات كل منهم. خطرت لي هذه الفكرة عندما رأيت أحد الهواتف المحمولة الخاصة بصديقي مزودًا بمكبر الأشعة تحت الحمراء المدمج ، في ذلك الوقت قررت عدم شراء هاتف مشابه بدلاً من صنع جهازي الخاص الذي يجب أن يكون متوافقًا مع هاتفي الحالي. لذلك سنقوم هنا بتحويل هاتف Android إلى جهاز تحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء باستخدام Arduino للتحكم في الأجهزة المختلفة في المنزل.

المكونات المطلوبة:

اردوينو اونو
الصمام IR
مستقبل TSOP-IR (1838T)
وحدة بلوتوث (HC05)
جهاز Android (الهاتف ، الجهاز اللوحي ، إلخ.)

شرح العمل:

بشكل عام ، نستخدم جهازي تحكم عن بُعد لتشغيل التلفزيون في المنزل ، أحدهما للتلفزيون والآخر لجهاز Set-Top Box ، لذا هنا في هذا المشروع ، أستهدف هاتين الجهازيتين عن بُعد وأجعل هاتف Android يعمل كـ IR Blaster بحيث يمكن التحكم في التلفزيون باستخدام الهاتف ، دون لمس أي من أجهزة التحكم عن بعد.

إن استخدام لوحة Arduino Uno سهّل علي التعامل مع جزء ترميز وفك تشفير IR. و درع العرف يضيف فقط إلى الجزء الراحة من هذا المشروع. يتكون الدرع من مستقبل TSOP IR (1838T) ، IR LED ووحدة Bluetooth (HC-05) ، انظر الصورة أدناه:

يمكنك إما بناء درع مخصص أو يمكنك توصيل المكونات مباشرة بـ Arduino كما هو موضح في "مخطط الدائرة" في القسم أدناه.

قبل المضي قدمًا ، دعونا أولاً نناقش "كيفية عمل أجهزة التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء". تعمل معظم أجهزة التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء حول ترددات 38 كيلو هرتز (وهذا هو السبب في أنني اخترت 18 38 تي). عند التعمق أكثر في هذا الموضوع ، سوف يدرك المرء أنه لا يوجد تمثيل ثابت للأصفار والآحاد في طرق نقل بيانات الأشعة تحت الحمراء هذه. تستفيد هذه الرموز من تقنيات الترميز المختلفة التي ندرسها في منهجنا الهندسي (منذ أن كنت طالبًا في هندسة الإلكترونيات). تكمن أهمية 38 KHz في أنه التردد الذي تتأرجح عنده الإشارة عندما تكون عالية منطقيًا ، أي أن هذا هو تردد الموجة الحاملة للإشارة. ألق نظرة على الصورة أدناه ؛ هذا مثال على بروتوكول NEC. هذا سيجعل مفهومك أكثر وضوحًا:

لذا إليك كيفية عمل IR Blaster ؛ يرسل هاتف Android مع تطبيق Android المخصص الإشارة إلى دائرة Arduino عبر البلوتوث ، ويستقبل Arduino الإشارة من خلال مستقبل TSOP-IR (1838T) ويحللها. ثم يطلب Arduino من IR LED أن يومض بنمط معين ، يتوافق مع الزر الذي تم الضغط عليه في تطبيق Android Device. يتم التقاط هذا النمط الوامض بواسطة التلفزيون أو جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء بجهاز Set-Top box ويتبع التعليمات وفقًا لذلك مثل تغيير القناة أو زيادة مستوى الصوت.

ولكن قبل ذلك نحتاج إلى فك رموز أجهزة التحكم عن بعد الموجودة. كما ذكرنا سابقًا ، في هذا المشروع ، استفدت من جهازي تحكم عن بعد ، أحدهما يتصل بالتلفزيون والآخر لجهاز فك التشفير المتصل بالتلفزيون.

مخطط الرسم البياني:

فك إشارات IR Remote Control باستخدام Arduino:

تعمل لوحة Arduino هنا على مرحلتين ، أحدهما عندما تستخدمه لفك رموز IR من جهاز التحكم عن بعد والآخر عند استخدامه كجهاز IR blaster.

دعونا نتحدث عن المرحلة الأولى. الآن لفك تشفير رموز زر الأشعة تحت الحمراء ، استفدت من ملف رأس IRremote الخاص بـ Ken Shirriff . يحتوي ملف الرأس هذا على العديد من الأمثلة / الرموز المحددة مسبقًا فقط لتسهيل العمل مع أكواد IR:

تحتاج أولاً إلى تنزيل مكتبة IR عن بُعد وتثبيتها من هنا
قم بفك ضغطه ووضعه في مجلد مكتبات Arduino. ثم أعد تسمية المجلد المستخرج إلى IRremote.
ثم انسخ الكود الوارد أدناه في Arduino ، وقم بتوصيل الدرع المخصص كما هو موضح أعلاه وضع جهاز تحكم عن بعد ليتم فك تشفيره أمام مستقبل الأشعة تحت الحمراء TSOP. افتح الشاشة التسلسلية المطابقة لـ Arduino واضغط على أي زر تريده من جهاز التحكم عن بُعد. سترى بعض المعلومات معروضة على الجهاز ، تتضمن هذه المعلومات نوع الكود وقيمته وكمية البتات المتضمنة فيه. إليك كيف تبدو:

#تضمن const int RECV_PIN = 6 ؛ IRrecv irrecv (RECV_PIN) ؛ نتائج decode_results ؛ إعداد باطل () {Serial.begin (9600) ؛ irrecv.enableIRIn () ، // بدء تشغيل جهاز الاستقبال irrecv.blink13 (صحيح) ؛ } حلقة باطلة () {if (irrecv.decode (& results)) {if (results.decode_type == NEC) {Serial.print ("NEC") ؛ } else if (results.decode_type == SONY) {Serial.print ("SONY")؛ } else if (results.decode_type == RC5) {Serial.print ("RC5") ؛ } else if (results.decode_type == RC6) {Serial.print ("RC6") ؛ } else if (results.decode_type == UNKNOWN) {Serial.print ("UNKNOWN") ؛ } Serial.print ("") ؛ Serial.print (results.value ، HEX) ؛ Serial.print ("") ؛ Serial.println (results.bits) ؛ irrecv.resume () ؛ // تلقي القيمة التالية}}

بمجرد الانتهاء من جزء فك التشفير المطلوب ، قم بتدوين جميع قيم فك التشفير والمعلومات الأخرى مع الضغط على اسم الزر المقابل لها. سيكون هذا بمثابة قاعدة بيانات للمرحلة التالية من Arduino. البرنامج أعلاه مأخوذ من مجلد "أمثلة" مكتبة IRremote ، يمكنك التحقق من المزيد من الأمثلة لمعرفة المزيد حول استخدام جهاز التحكم عن بعد IR. هذه هي الطريقة التي فكنا بها إخراج IR عن بعد.

الآن انسخ الكود ، الوارد في قسم الكود في النهاية ، على نفس اللوحة. تهانينا ، لقد انتهيت من النصف الأول من هذا المشروع.

بناء تطبيق Android لـ IR Blaster:

هنا يأتي النصف الثاني ، صنع تطبيق Android. أنا ببساطة أفضل استخدام مخترع التطبيق -2 الخاص بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لصنع مثل هذا النوع من التطبيقات. إذا كنت أحد الهواة في ترميز Android ، فسيوفر ذلك وقتك ويقدم نتائج جيدة. المكونات الرئيسية المستخدمة في صنع هذا التطبيق ليست كثيرة ، فقط عدد قليل من الأزرار وحزمة عميل Bluetooth. أثناء تشفير التطبيق ، قدم النص المقابل لإرساله لكل زر يتم الضغط عليه على الشاشة والذي سيطلب من Arduino وميض IR LED بنفس الطريقة التي كان يتم بها بواسطة جهاز التحكم عن بعد الفردي ؛ تأكد أيضًا من توفير العنوان الصحيح لوحدة Bluetooth HC-05 الخاصة بك. هكذا سيبدو التطبيق النهائي في هاتف Android الذكي الخاص بك:

إليك العملية خطوة بخطوة لإنشاء التطبيق:

الخطوة 1:

قم بتسجيل الدخول إلى هذا الرابط: ai2.appinventor.mit.edu ، أو جرب وابحث عن MIT appinventor-2 على Google. يتطلب تسجيل الدخول إلى AI2 حساب Google ، لذا إذا لم يكن لديك حساب ، فقم بإنشاء حساب.

الخطوة 2:

بمجرد تسجيل الدخول باستخدام حساب Google الخاص بك ، ستتم إعادة توجيهك إلى صفحة الويب العاملة AI2 ، والتي تبدو كالتالي:

ابدأ مشروعًا جديدًا بالنقر فوق علامة التبويب "مشاريع" في الأعلى وحدد "بدء مشروع جديد". عندما تنتهي من جزء التسمية وكل شيء ، ستظهر لك شاشة فارغة يمكنك من خلالها وضع الأزرار والنص كما هو موضح أعلاه. هذه هي شاشة واجهة المستخدم الرسومية ، حيث تقرر كيف سيبدو التطبيق للمستخدم.

لاستخدام حزمة الأزرار ، حدد علامة التبويب "زر" على الجانب الأيسر من الشاشة ضمن قسم "واجهة المستخدم". ما عليك سوى سحب أي حزمة من القائمة الموجودة على الجانب الأيسر وإفلاتها على شاشة العمل. وبالمثل لعرض أي مواد ذات صلة بالنص ، استخدم حزمة "Label".

الخطوه 3:

بعد ترتيب جميع الأزرار والتسميات ، حان الوقت الآن لإنشاء رمز لهذا التطبيق. ولكن قبل ذلك ، نحتاج إلى تحديد حزمة Bluetooth أيضًا للتواصل مع Arduino.

ستلاحظ أن هذه الحزمة لا تُعرض على الشاشة بل تأتي ضمن "المكونات غير المرئية". هذه هي المكونات التي ليس لها أهمية في تكوين واجهة المستخدم الرسومية.

الخطوة الرابعة:

يأتي بعد ذلك قسم الترميز ، حيث ستحدد وظيفة المكونات التي حددتها وتريد العمل معها.

على الجانب الأيسر من الشاشة ، ستلاحظ كل تلك الحزم التي حددتها في قسم واجهة المستخدم الرسومية. توضح الصورة أعلاه ما هي جميع المكونات الموجودة في حزمة معينة يمكنك الاستفادة منها. لاحظ أيضًا أن عنوان وحدة Bluetooth يحتاج إلى تقديمه بتنسيق نصي.

الإعداد 5:

عندما تشعر أن التطبيق جاهز للاستخدام ولا توجد أخطاء أيضًا ، انقر فوق علامة التبويب "إنشاء" كما هو موضح أعلاه وحدد الخيار الثاني. سيؤدي هذا إلى تنزيل التطبيق الذي أنشأته على الكمبيوتر بتنسيق ".apk". ثم انقل ملف apk. هذا إلى أي جهاز يعمل بنظام Android وانقر فوقه للتثبيت.

هذه هي الطريقة التي يمكنك بها التحكم في أي جهاز تحكم عن بعد يعمل بالأشعة تحت الحمراء باستخدام هاتفك الذكي ، فأنت تحتاج فقط إلى فك شفرة جهاز التحكم عن بعد لأي أجهزة تريد التحكم فيها بهاتفك واستبدال رمز HEX المشفر للأزرار البعيدة في كود Arduino.