Infrared
Cómo funciona el Infrarrojo
La luz infrarroja es invisible para los humanos. La longitud de onda del IR va desde 0,7 hasta 1000 micrones. Los controles remotos domésticos utilizan una señal de IR para la transmisión de datos y operan en el rango de longitud de onda de 0,75 a 1,4 micrones. Un microcontrolador en el control remoto hace que un LED infrarrojo parpadee con una frecuencia específica, convirtiendo la señal digital en una señal de IR.
Para recibir señales de IR se utiliza un fotorreceptor. Este convierte la luz IR en pulsos de voltaje, que ya son señales digitales. Por lo general, hay un filtro de luz oscura dentro del receptor, que permite que solo pase la longitud de onda deseada y elimina el ruido.
Variedad de Protocolos de IR
Los protocolos de IR difieren en 3 factores:
codificación de bits
estructura de datos
frecuencia portadora — a menudo en el rango de 36 a 38 kHz
Formas de codificación de bits
1. Codificación de Distancia de Pulso
Los bits se codifican modulando la duración del espacio entre pulsos. El ancho del pulso en sí es constante.
2. Codificación de Ancho de Pulso
Los bits se codifican mediante la modulación del ancho del pulso. El ancho del espacio después del estallido de pulso es constante.
3. Codificación de Fase
También conocida como codificación Manchester. El valor lógico se define por la polaridad de la transición entre el estallido de pulso y el espacio. "Espacio a estallido de pulso" denota lógica "0", "estallido de pulso a espacio" denota lógica "1".
4. Combinación de los anteriores y otros exóticos
Existen protocolos de IR que están intentando volverse universales para varios tipos de dispositivos. Los más famosos son RC5 y NEC. Desafortunadamente, los más famosos no significan los más comunes. En mi entorno, me encontré con solo dos controles remotos NEC y ninguno de RC5.
A los fabricantes les encanta utilizar sus propios protocolos de IR únicos, incluso dentro del mismo rango de dispositivos (por ejemplo, cajas de TV). Por lo tanto, los controles remotos de diferentes empresas y a veces de diferentes modelos de la misma empresa, no pueden funcionar con otros dispositivos del mismo tipo.
Explorando una señal de IR
La forma más confiable de ver cómo se ve la señal de IR del control remoto es utilizando un osciloscopio. No demodula ni invierte la señal recibida, simplemente la muestra "tal cual". Esto es útil para pruebas y depuración. Mostraré la señal esperada en el ejemplo del protocolo IR de NEC.
Por lo general, hay un preámbulo al principio de un paquete codificado. Esto permite al receptor determinar el nivel de ganancia y el fondo. También hay protocolos sin preámbulo, por ejemplo, Sharp.
Luego se transmite la información. La estructura, el preámbulo y el método de codificación de bits son determinados por el protocolo específico.
El protocolo de IR de NEC contiene un comando corto y un código de repetición, que se envía mientras se presiona el botón. Tanto el comando como el código de repetición tienen el mismo preámbulo al principio.
El comando NEC, además del preámbulo, consta de un byte de dirección y un byte de número de comando, mediante los cuales el dispositivo comprende qué debe realizarse. Los bytes de dirección y número de comando se duplican con valores inversos, para verificar la integridad de la transmisión. Hay un bit de parada adicional al final del comando.
El código de repetición tiene un "1" después del preámbulo, que es un bit de parada.
Para la lógica "0" y "1" NEC utiliza la Codificación de Distancia de Pulso: primero se transmite un estallido de pulso después del cual hay una pausa, cuya longitud establece el valor del bit.
Acondicionadores de Aire
A diferencia de otros controles remotos, los acondicionadores de aire no transmiten solo el código del botón presionado. También transmiten toda la información cuando se presiona un botón para asegurar que la máquina de aire acondicionado y el control remoto estén sincronizados. Esto evitará que una máquina configurada a 20ºC se aumente a 21ºC con un control remoto, y luego cuando se use otro control remoto, que aún tiene la temperatura como 20ºC, para aumentar más la temperatura, la "aumente" a 21ºC (y no a 22ºC pensando que está en 21ºC).
Ataques
Puedes atacar el Infrarrojo con Flipper Zero:
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