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[[VIR-USB 接続赤外線学習リモコン]]
-VIR: USB 接続赤外線学習リモコンユニットに関する技術の解説です。
-VIR が入出力する赤外線信号のテキストフォーマットについては別ページにまとめました: [[VIR-フォーマット]]
**回路 [#q6ba721f]
***DigiSpark [#o87c95d2]
DigiSpark は AVR マイコン ATTiny85 を搭載した小型の Arduino 互換ボードです。専用の USB コントローラ IC は積んでいませんが、ソフトウェアによる USB 通信ライブラリ V-USB によって、PC から USB 経由でファームウェアを書き込んだり、外部と USB で通信することができます。このキットは、DigiSpark に赤外線送受信回路を追加して、USB で制御する赤外線リモコンを実現しています。
***オリジナル赤外線送受信シールド [#zf625cfc]
Arduino に外部回路を追加するための拡張基板をシールドと呼びます。本家からも赤外線送受信用の [[Infrared Shield:https://digistump.com/wiki/digispark/tutorials/ir]] が発売されていますが、本家版の回路では赤外線 LED を ATTiny85 の出力ピンで直接駆動しているため、赤外線信号が遠くまで届きませんでした。そこで、ATTiny85 の出力でトランジスタを駆動し、赤外線 LED を大電流で光らせる、赤外線送受信シールドを独自に開発しました。シールドのピン配列は本家版と互換になっていますので、そのまま置き替えて使うこともできます。基板上のジャンパパターンも本家版と互換になっているため、組み立ての際は J1 と J4 をショートさせる必要があります。
本家版 Infrared Shield にはありませんでしたが、手動操作ができるように、シールド基板上にスイッチを1つ追加しました。ただ ATTiny85 の I/O ピンは PB0～PB5 の6ピンしかありませんが、PB3,PB4 は USB 用に占有されていて、PB1 には元々赤色 LED と電流制限抵抗(R5, 回路図には値がないですが、実測 700Ω 程度) が接続されていて、ピンに空きがありません。そこで表示用の LED が接続されている PB1 に、LED と並列にスイッチを入れて、PB1 を入出力共用にしています。PB1 は通常は出力ピンですが、時分割で短時間入力ピンとしても利用しています。スイッチを ON にしたときに出力がぶつかってショートしないように、スイッチには直列に200Ωの抵抗を入れています。スイッチを ON にすると、この200Ωの抵抗を通して LED が薄く点灯してしまいますが、ピンを入出力共用にしている都合上やむを得ません。
なお、本来の Digispark では PB5 が入出力ピンとして利用できますが、クローン品では PB5 がリセットのままになっているケースがあるため、どちらのボードでも使用できるように、今回は PB5 は使用していません。
今回の AVR のピンの用途は下記の表の通りです。
今回の DigiSpark の ATTiny85 のピンの用途は下記の表の通りです。
|Tiny85ピン番号|I/O|用途|
|1|PB5|リセット(クローン版 Digispark のみ)|
|2|PB3|USB-|
|3|PB4|USB+|
|4|GND|GND|
|5|PB0|赤外線LED|
|6|PB1|表示用可視光 LED / スイッチ(時分割で入出力共用)|
|7|PB2|赤外線受信モジュール|
|8|VCC|VCC(5V)|
***赤外線 LED と受光モジュール [#afdbcce8]
赤外線 LED は、できるだけ赤外線が広角に照射されるという観点で [[TSAL4400:https://www.google.co.jp/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwiwuuLqzJnQAhUIyLwKHdKbDQkQFggdMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.vishay.com%2Fdoc%3F81006&usg=AFQjCNHr5zJUm2Yr5NVkUkB230ekpCx8kA]] を選択しました。データシートでは指向角が±25度となっており、受光部を正確に狙わなくても動作します。
赤外線受光モジュールは似たスペックの製品でもノイズへの強さ、動作電圧や電圧変動への強さ、受信した信号を正確に再現するかなど、かなりの特性の差があります。今回は信号の再現性を重視して、TSOP38238 を選択しました。
今回使用した赤外線 LED, 受光モジュールは海外製品で、入手性があまりよくないのが難点です。
**マイコン側ファームウェア [#sf812602]
**PC側制御プログラム [#m259ee97]
**Pukiwiki プラグイン [#yce45d4c]
**回路図[#s898a180]
図をクリックすると拡大表示されます。左が DigiSpark の回路図、右が赤外線送受信シールドの回路図です
&ref(回路図1.png,zoom,400x300);
&ref(回路図2.png,zoom,400x300);
![[PukiWiki]](image/face2.png "[PukiWiki]")
