- 朝晩が寒くて嫌な今日このごろ。朝目覚めたら、リビングのエアコンを寝室から操作できたらいいじゃなイカ。
- どうせなら外出先からもネット越しに操作できたら更に嬉しいじゃなイカ。
- 赤外線LEDをチカチカさせればリモコン対応家電を制御できる、というのは先人たちが実験済なので、これを応用してみようじゃなイカ。
実現する機能
- エアコン等の赤外線リモコン対応機器に、機器ごとに対応した赤外線信号を送信する。
- 各社の機器に対応できるよう、赤外線リモコン信号のパラメータを通信で設定する。
- 自宅サーバ上に赤外線送信を各マイコンに命令するシステムを組むことによって、外出先から制御する。
→ サーバは今後mbedに置き換えたい。HTTPの認証機能がなんとかなれば…。
まずは赤外線リモコンの解析
必要なもの
| 赤外線受信素子 | 1個 |
| 3.5Φのイヤホンジャック | 1個 |
| 5Vの電源 | 1個 |
回路図
赤外線受信素子の出力をPCのマイク端子に接続して、リモコン信号の電圧変化を「録音」して記録する。
44.1kHzとかの普通の音声として録音すればOK。
スピーカーを痛めるので再生はしないこと。
マイク端子などの極性によっては、ON/OFFの信号が上下反転していることがあるので、適宜読み換える。
いくつかの機種のリモコンで試したが、最初のオンの部分の長さ、次のオフの部分の長さ、信号ONの時間、OFFの時間、信号のデータ量、信号を送る回数、信号間の待ち時間
など、いろいろと微妙に違っていたので、それぞれパラメータとして渡せるようにする。
メーカーが同じで設定が同じでも信号の内容が違っていたりした。キリが無いので、解析は代表的な設定のみに留める。
マイコン側の実装
必要なもの
| マイコン AVR ATmega168 | 部屋数分 |
| 3.3V 電源 | 部屋数分 |
| XBee 通信モジュール | 部屋数分 |
| 適当な赤外線LEDと、適当なトランジスタと、適当な抵抗いくつか | 部屋数分 |
回路図
機能一覧
- Web-マイコン間のシリアル通信接続は、有線ではなくXBeeで行う。線這わせるのめんどい。
- このためXBeeはブロードキャストでシリアル通信するように設定しておく(今回は出荷時の状態にした)。
- マイコンは、XBeeからシリアル通信で受けとったデータを解釈して、必要に応じて赤外線LEDをチカチカさせる。
- XBeeにより、サーバ1対クライアントnの通信を行う。その関係上、機器IDを指定できるようなプロトコルにし、関係ない要求については応答はしないようにする。
Webサーバ側の実装
↓クライアントに表示するHTMLはこんな感じ。
必要なもの
| PerlならDevice::SerialPort とか、Rubyならruby-serialportとかが動く、自宅Webサーバ | 1台 |
| XBee 通信モジュール | 1個 |
| AE-UM232R USBシリアル変換モジュール | 1個 |
回路図
機能一覧
- 他人にいたずらされないよう、Digest認証を設定する。
- 指定の信号情報をシリアルで通信して、実行した内容を管理機能に反映する。
- iPhoneとかAndroidにやさしいインターフェースは、Appleが提供しているサンプルを流用する。
- TODO: 家電の状態を管理して、それぞれの状態をWebページとして表示する。ただし、本来のリモコンで操作することもあるので、あくまで目安として表示する。
プロトコル
必要なパラメータが全部渡ればいいので、コンパクトにバイナリで話す。
データ化けが起きるか不明だが、チェックサムを付けておく。
LED点灯系は26uSec.の倍数、消灯系は1mSec.もしくは10mSec.単位で指定している。
(1B→1バイト、ビッグエンディアン)
サーバ→マイコンへの通信
| 'R' | ヘッダ | ||
| 'E' | ヘッダ | ||
| 'M' | ヘッダ | ||
| 'O' | ヘッダ | ||
| 'T' | ヘッダ | ||
| 'E' | ヘッダ | ||
| ${room id} | 部屋ID | 1Byte | |
| ${lead on} | リーダのON時間 | 26uSec | 1Byte |
| ${lead off} | リーダのOFF時間 | 10mSec | 1Byte |
| ${long} | 信号：長いOFF(信号：1を表す)の時間 | 1mSec | 2Bytes |
| ${short} | 信号：短いOFF(信号：0を表す)の時間 | 1mSec | 2Bytes |
| ${on} | 信号：ONの時間 | 26uSec | 1Byte |
| ${stop wait} | 信号間の時間 | 10mSec | 1Byte |
| ${signal repeat count} | 信号を繰り返す回数 | 1Byte | |
| ${signal bit length} | 信号のビット数(n) | 2Bytes | |
| ${signal's check sum} | 信号のバイト配列のチェックサム | 1Byte | |
| ${signal} | 信号のバイト配列 | ${int ceil(n/8.0)}Byte(s) |
マイコン→ホストへの通信
- ヘッダが正常で、部屋IDが一致し、チェックサムが一致している場合
signal sent.\n
- ヘッダが正常で、部屋IDが一致し、チェックサムが一致しない場合
send failed.\n
- 部屋IDが一致しない場合
応答しない。
- ヘッダがおかしい場合
応答しない。
