Infrared
Fonctionnement de l'infrarouge
La lumière infrarouge est invisible pour les humains. La longueur d'onde de l'infrarouge va de 0,7 à 1000 microns. Les télécommandes domestiques utilisent un signal infrarouge pour la transmission de données et fonctionnent dans la plage de longueurs d'onde de 0,75 à 1,4 microns. Un microcontrôleur dans la télécommande fait clignoter une LED infrarouge avec une fréquence spécifique, transformant le signal numérique en signal infrarouge.
Pour recevoir les signaux infrarouges, un photorécepteur est utilisé. Il convertit la lumière infrarouge en impulsions de tension, qui sont déjà des signaux numériques. Habituellement, il y a un filtre de lumière sombre à l'intérieur du récepteur, qui laisse passer uniquement la longueur d'onde désirée et élimine le bruit.
Variété de protocoles infrarouges
Les protocoles infrarouges diffèrent selon 3 facteurs :
encodage des bits
structure des données
fréquence porteuse — souvent dans la plage de 36 à 38 kHz
Méthodes d'encodage des bits
1. Encodage de la distance d'impulsion
Les bits sont encodés en modulant la durée de l'espace entre les impulsions. La largeur de l'impulsion elle-même est constante.
2. Encodage de la largeur d'impulsion
Les bits sont encodés en modulant la largeur de l'impulsion. La largeur de l'espace après l'impulsion est constante.
3. Encodage de phase
Il est également connu sous le nom d'encodage Manchester. La valeur logique est définie par la polarité de la transition entre l'impulsion et l'espace. "Espace vers impulsion" représente la logique "0", "impulsion vers espace" représente la logique "1".
4. Combinaison des précédents et autres exotiques
Il existe des protocoles infrarouges qui tentent de devenir universels pour plusieurs types d'appareils. Les plus célèbres sont RC5 et NEC. Malheureusement, les plus célèbres ne signifient pas les plus courants. Dans mon environnement, j'ai rencontré seulement deux télécommandes NEC et aucune télécommande RC5.
Les fabricants aiment utiliser leurs propres protocoles infrarouges uniques, même au sein de la même gamme d'appareils (par exemple, les décodeurs TV). Par conséquent, les télécommandes de différentes entreprises et parfois de différents modèles de la même entreprise, ne peuvent pas fonctionner avec d'autres appareils du même type.
Exploration d'un signal infrarouge
La manière la plus fiable de voir à quoi ressemble le signal infrarouge de la télécommande est d'utiliser un oscilloscope. Il ne démodule ni n'inverse le signal reçu, il est simplement affiché "tel quel". Cela est utile pour les tests et le débogage. Je montrerai le signal attendu sur l'exemple du protocole infrarouge NEC.
Généralement, il y a un préambule au début d'un paquet encodé. Cela permet au récepteur de déterminer le niveau de gain et l'arrière-plan. Il existe également des protocoles sans préambule, par exemple, Sharp.
Ensuite, les données sont transmises. La structure, le préambule et la méthode d'encodage des bits sont déterminés par le protocole spécifique.
Le protocole infrarouge NEC contient une commande courte et un code de répétition, qui est envoyé lorsque le bouton est enfoncé. Tant la commande que le code de répétition ont le même préambule au début.
La commande NEC, en plus du préambule, se compose d'un octet d'adresse et d'un octet de numéro de commande, par lesquels l'appareil comprend ce qui doit être effectué. Les octets d'adresse et de numéro de commande sont dupliqués avec des valeurs inverses, pour vérifier l'intégrité de la transmission. Il y a un bit d'arrêt supplémentaire à la fin de la commande.
Le code de répétition a un "1" après le préambule, qui est un bit d'arrêt.
Pour les logiques "0" et "1", NEC utilise l'Encodage de la Distance d'Impulsion : d'abord, une rafale d'impulsions est transmise, après quoi il y a une pause, sa longueur définit la valeur du bit.
Climatiseurs
Contrairement aux autres télécommandes, les climatiseurs ne transmettent pas seulement le code du bouton pressé. Ils transmettent également toutes les informations lorsqu'un bouton est pressé pour s'assurer que la machine climatisée et la télécommande sont synchronisées. Cela évitera qu'une machine réglée à 20ºC ne soit augmentée à 21ºC avec une télécommande, puis qu'une autre télécommande, qui a toujours la température à 20ºC, soit utilisée pour augmenter davantage la température, elle "l'augmentera" à 21ºC (et non à 22ºC en pensant qu'elle est à 21ºC).
Attaques
Vous pouvez attaquer l'infrarouge avec Flipper Zero :
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