Infrared
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A luz infravermelha é invisível para os humanos. O comprimento de onda do IR varia de 0,7 a 1000 micrômetros. Os controles remotos domésticos usam um sinal IR para transmissão de dados e operam na faixa de comprimento de onda de 0,75..1,4 micrômetros. Um microcontrolador no controle remoto faz um LED infravermelho piscar com uma frequência específica, transformando o sinal digital em um sinal IR.
Para receber sinais IR, um fotoreceptor é utilizado. Ele converte a luz IR em pulsos de tensão, que já são sinais digitais. Normalmente, há um filtro de luz escura dentro do receptor, que permite apenas a passagem do comprimento de onda desejado e elimina o ruído.
Os protocolos IR diferem em 3 fatores:
codificação de bits
estrutura de dados
frequência portadora — frequentemente na faixa de 36..38 kHz
1. Codificação por Distância de Pulso
Os bits são codificados modulando a duração do espaço entre os pulsos. A largura do pulso em si é constante.
2. Codificação por Largura de Pulso
Os bits são codificados pela modulação da largura do pulso. A largura do espaço após a explosão do pulso é constante.
3. Codificação de Fase
É também conhecida como codificação Manchester. O valor lógico é definido pela polaridade da transição entre a explosão do pulso e o espaço. "Espaço para explosão de pulso" denota lógica "0", "explosão de pulso para espaço" denota lógica "1".
4. Combinação dos anteriores e outras exóticas
Existem protocolos IR que estão tentando se tornar universais para vários tipos de dispositivos. Os mais famosos são RC5 e NEC. Infelizmente, o mais famoso não significa o mais comum. No meu ambiente, encontrei apenas dois controles remotos NEC e nenhum RC5.
Os fabricantes adoram usar seus próprios protocolos IR únicos, mesmo dentro da mesma gama de dispositivos (por exemplo, caixas de TV). Portanto, controles remotos de diferentes empresas e, às vezes, de diferentes modelos da mesma empresa, não conseguem funcionar com outros dispositivos do mesmo tipo.
A maneira mais confiável de ver como o sinal IR do controle remoto se parece é usar um osciloscópio. Ele não demodula ou inverte o sinal recebido, ele é apenas exibido "como está". Isso é útil para testes e depuração. Vou mostrar o sinal esperado com o exemplo do protocolo IR NEC.
Normalmente, há um preâmbulo no início de um pacote codificado. Isso permite que o receptor determine o nível de ganho e o fundo. Existem também protocolos sem preâmbulo, por exemplo, Sharp.
Em seguida, os dados são transmitidos. A estrutura, o preâmbulo e o método de codificação de bits são determinados pelo protocolo específico.
O protocolo IR NEC contém um comando curto e um código de repetição, que é enviado enquanto o botão é pressionado. Tanto o comando quanto o código de repetição têm o mesmo preâmbulo no início.
O comando NEC, além do preâmbulo, consiste em um byte de endereço e um byte de número de comando, pelos quais o dispositivo entende o que precisa ser realizado. Os bytes de endereço e número de comando são duplicados com valores inversos, para verificar a integridade da transmissão. Há um bit de parada adicional no final do comando.
O código de repetição tem um "1" após o preâmbulo, que é um bit de parada.
Para lógica "0" e "1", o NEC usa Codificação por Distância de Pulso: primeiro, uma explosão de pulso é transmitida, após a qual há uma pausa, cuja duração define o valor do bit.
Diferente de outros controles remotos, os ar condicionados não transmitem apenas o código do botão pressionado. Eles também transmitem todas as informações quando um botão é pressionado para garantir que a máquina de ar condicionado e o controle remoto estejam sincronizados. Isso evitará que uma máquina configurada para 20ºC seja aumentada para 21ºC com um controle remoto, e então, quando outro controle remoto, que ainda tem a temperatura como 20ºC, for usado para aumentar mais a temperatura, ela "aumentará" para 21ºC (e não para 22ºC pensando que está em 21ºC).
Você pode atacar o Infravermelho com Flipper Zero:
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