16. [MicroPython]TPYBoard v102 无线红外遥控舵机(基于红外解/编码模块)

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16.1. 红外解码/编码模块介绍

../../../../_images/11.jpg

模块上搭载了红外接收头、红外发射器以及编码芯片。主要功能:

1、具备红外发射功能。

2、具备红外编码功能。

3、带红外发射头扩展接口。

4、具备串口通信功能,通信电平为TTL。

5、可控制红外格式设备,包括电视机、电风扇等电子电器设备。

6、支持编码芯片

7、可作为红外无线数据通信、数据传输、红外控制等功能

该模块使用方法非常简单,只需要掌握基本的单片机TTL串口通信知识即可。将模块与开发板进行串口连接,通过串口发送指定的指令进行控制模块发射;通过串口接收方式进行红外解码操作,获取遥控编码信息。

解码

解码时不需要发送任何指令,只需要拿起遥控对准模块的接收头按下某一个键,这时模块的串口就会输出该键的红外编码值给开发板,开发板只要从串口里读取到数据,进行分析就会得出按下的是哪一个键。

编码(发射)

编码时需要根据一定格式发送指令,通过串口发送5个字节的指令,就可以将对应编码的红外信号发送出去。利用这红外的收发功能,我们可以做红外数据传输和控制,使用2个就可以完成收发操作了。

红外解码/编码模块相关资料 下载

本次教程仅来学习解码功能。开发板写个串口读取的程序,先来看下遥控器按下之后,我们到底能接收到什么样的数据。这里,我们选取开发板UART3(TX-Y9,RX-Y10)。

接线图

TPYBoard v102 红外解/编码模块
VIN 5V
GND GND
Y10 TXD
Y9 RXD

程序保存后运行,打开PuTTY工具,按下遥控器左上角的第一个键CH-。

../../../../_images/32.jpg

PuTTY打印:

b'\x00\xffE'

micropython进行串口读取时,返回的是bytes类型,是一种不可变序列,跟字符串类似。返回了3个字节的内容,多按几个键你就会发现,前面2个字节是用户码固定不变,也就是说我们只要判断第3个字节就可以找到对应的键。bytes中可以直接通过索引来获取元素,也支持负数的索引。比如-1,就是从右向左数的第一个,依次类推。这里需要注意一点,获取某个元素时,他返回的是对应的十进制的数值。

例如:

>>> b = b'\x00\xffE'
>>> b[1]
255
>>> b[-1]
69

咦?最后一个元素E为什么是69呢?这是因为在bytes保存的就是原始的字节(二进制格式)数据,它会将一些16进制的值转换为对应的ascii字符。ascii中大写的E对应的十进制就是69。如果你用电脑接红外解编码模块的话,串口调试助手里打印的就应该是 00 FF 45。

根据上面的经验,总结了键值对应关系表,大家可以直接拿到程序中用。

按键 16进制/ascii字符 10进制
CH- 0x45(E) 69
CH 0x46(F) 70
CH+ 0x47(G) 71
|<< 0x44(D) 68
>>| 0x40(@) 64
>|| 0x43(C) 67
0x07 7
"+" 0x15 21
EQ 0x09(t) 9
0 0x16 22
100+ 0x19 25
200+ 0x0D(r) 13
1 0x0C 12
2 0x18 24
3 0x5E(^) 94
4 0x08 8
5 0x1C 28
6 0x5A(Z) 90
7 0x42(B) 66
8 0x52(R) 82
9 0x4A(J) 74

接下来,结合舵机做个实例。用遥控器上的|<<快进键和快退键>>|,控制舵机进行正反方向的转动。micropython中Servo类使用参考 点击查看

TPYBoard v102 舵机
VIN 电源正(红色线)
GND 电源负(棕色线)
X1 信号线(橙色线)

首先,将舵机通过程序设置到0角度的状态,安上个小翅子方便查看转动效果。

from pyb import Servo

#舵机信号线接X1,可以创建4个Servo,分别是1~4,对应的引脚是X1~X4
s1 = Servo(1)
#调整舵机转动到0角度的位置
s1.angle(0)
../../../../_images/2.jpg

程序增加上对按键的判断,每按一次转动15度,整体代码如下。

from pyb import UART,Servo

#舵机信号线接X1,可以创建4个Servo,分别是1~4,对应的引脚是X1~X4
s1 = Servo(1)
#调整舵机转动到0角度的位置
s1.angle(0)

uart = UART(3,9600,timeout=10)

def setServoTurn(flag):
    turn_angle = s1.angle()
    if flag:
        #逆时针 值递增 最大值90度
        turn_angle += 15 #每按一次转15度
        if turn_angle <= 90:
            s1.angle(turn_angle)
    else:
        #顺时针 值递减 最小值-90度
        turn_angle -= 15
        if turn_angle >= -90:
            s1.angle(turn_angle)
while True:
    if uart.any() > 0:
        val = uart.read()[-1]
        if val == 68:
            setServoTurn(True)
        elif val == 64:
            setServoTurn(False)