赤外線リモコン受信モジュールを使ってUARTシリアル通信を赤外線通信化してみた
赤外線リモコンは家電でよく使われていて，電子工作でも取り入れられています。部屋の中の範囲で届く通信手段として安価にできそうなので，一般的なUART通信を一方向だけですが試してみました。1200bpsという昔懐かしいパソコン通信のモデム並みの速度ですが，，いけそうですよ(^^)。１．機材 手持ちの物で，赤外線の送受信パーツだけなら両方で60円ぐらいです(^^)。・送信側 MPU：Seeeduino-XIAO (出力，D0 ピン） 赤外線LED：OSIR5113A, 940nm 抵抗：200Ω(GND側, 5Vでの使用も考えて少し大きめ)・受信側 MPU：Seeeduino-XIAO (入力 RxD，D7 ピン） 赤外線リモコン受信モジュール：OSRB38C9AA, 940nm, 37.9kHz上記の送受信部を40cmほどの距離で向き合せ，ロジアナで波形を見ながら実験しました。２．赤外線リモコン受信モジュールの性質 この受信モジュールは赤外線通信に特化されていて，940nmの赤外線で38kHz前後のパルス（一定時間連続するパルスのバースト）しか受け付けません。なかなか厳しい寮の門番さんですが(^^;;;受け付けると下表のように，ちゃんとロジックレベルで反転した”０”を出してくれます。(OSRB38C9AA仕様書より抜粋，改編）３．UART信号の設定 赤外線リモコン受信モジュールに合わせたUART信号にしないと門前払いになりそうですので，以下にしてみました(^^;;;;1) UARTの通信速度(bps, bits/second) 受信モジュールのパルスのバースト連続時間の受け付けは400usから800usです。素直に1バーストの時間を1bitの送信時間と考えると MAX：1000000/400=2500 (bps) MIN：1000000/800=1250 (bps)となり，UARTに標準の1200bpsと2400bpsが候補になります。実は結果的に今回の装置では2400bpsでは不安定なところがあったので1200bpsを使いました。2) UARTのHIGH, LOW信号の送り方 上記でUARTの通信速度を1200bpsにしたので，1bitは 1000000/1200=833.3(us)持続した信号にしています。また38kHzのパルスのバーストは後述のソフトで作った，なんちゃって変調です(^^)。UARTで1byteのデータ0x55(01010101)を送信した波形とそのデータをモジュールで受信して出力した波形です。もう少し拡大すると，パルスの開始から160usぐらい遅れて受信側のパルスの出力が開始されているのが分かります。４．送信側のソフト UARTの送信として，まずはソフトで赤外線通信用のUART信号を1200bpsで送るようにしてみました。データ出力はPin0を赤外線LEDに直結しています。loop()で1byteのデータを作り，send1byte()ではデータの各bit毎に833us相当のパルス出力を呼び出しています。まだ良く分からないのですが，1byteを送信後15ms以上のdelayをとらないと安定しませんでした，，，，。（追記：考えてみれば単に受信側の処理時間を考慮しないといけない，という事ですね）なお，38kHzのパルスのバーストは今回使ったSeeeduino-XIAOやATtiny202ぐらいでしたら下記のプログラムのsendpulseLow()のように普通のdigitalWrite()で作れます(^^)。５．受信側のソフト 受信側は受信モジュールから出力される普通のUART信号を受けて，ARDUINO IDEのモニターに出力しているだけです(^^)。Serialはモニター出力用です。1200bpsにする必要はなかったですね，，，。Serial1がSeeeduino-XIAOでRxD(Pin7)からUARTデータを読み込む担当です。下図，右はモニターへの出力表示です。以上，1200bpsならいけそうだなという感じが得られました。また送受信距離も3mぐらいまでは大丈夫な事が確認できましたV(^^)。電子工作で，無線の方が楽しそうだというところにチョイ使いできれば良いですね。なにしろ安価にできます。ま，電気に強い人ならちょいとハードで作っちゃうぐらいの変調・復調なのでしょうが，素人なりにソフトで何とかして，送受信モジュールまではもっていきたいですね。
