IR del consumidor

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Consumer IR , infrarrojo de consumo o CIR es una clase de dispositivos que emplean la porción infrarroja del espectro electromagnético para comunicaciones inalámbricas . ^{[ cita requerida ]} Los puertos CIR se encuentran comúnmente en dispositivos electrónicos de consumo , como controles remotos de televisión , PDA , computadoras portátiles , computadoras y controladores de videojuegos.

La funcionalidad del CIR es tan amplia como los dispositivos electrónicos de consumo que lo incorporan. Por ejemplo, un mando a distancia de televisión puede transmitir un comando de "subir canal" al televisor, mientras que un ordenador puede navegar por Internet únicamente a través del CIR. El tipo, la velocidad, el ancho de banda y la potencia de la información transmitida dependen del protocolo CIR particular empleado.

CIR es el tipo más común de comunicación óptica de espacio libre .

Dado que los protocolos de infrarrojos de consumo en su mayor parte no están estandarizados, las computadoras y los controles remotos universales a menudo memorizan un flujo de bits, posiblemente con compresión y posiblemente sin determinar la tasa de bits real, y lo reproducen. Las similitudes entre los controles remotos a menudo son en gran parte el resultado accidental de la selección finita de chips codificadores/decodificadores de infrarrojos (aunque ahora también se utilizan microcontroladores ) y módulos receptores de infrarrojos o la imitación de los chips más antiguos, en lugar de ser una consecuencia del diseño. Los fabricantes de electrodomésticos a menudo reutilizan el mismo protocolo en muchos dispositivos similares, aunque para cada fabricante y tipo de dispositivo generalmente hay múltiples protocolos en uso. Las listas de códigos informan sobre cualquier control remoto universal.

Con la disponibilidad inmediata de chips de microcontroladores económicos, muchos controles remotos pueden basarse en dichos chips en lugar de chips codificadores de control remoto dedicados. Esto hace que sea más fácil mantener los mismos códigos al mover los botones del control remoto.

Además, la funcionalidad del decodificador a menudo se integrará en un microcontrolador más complicado que controla el dispositivo AV, eliminando la necesidad del chip separado. En ausencia de un estándar viable, los microcontroladores se pueden utilizar para emular los protocolos ambiguos utilizados por los viejos chips codificadores/decodificadores dedicados y parece que este es a menudo el caso. ^{[ aclaración necesaria ]} Incluso hay microcontroladores programables por máscara de 4 bits simplificados diseñados solo para uso de control remoto (como la familia de 8 bits μPD612xA (descontinuada) de NEC, μPD613x, μPD1724x, μPD6x; y μPD17932x ^[1] ). Estos ofrecen activación del teclado, modos de espera de bajo consumo y código de controlador de muestra, aunque existen características similares en microcontroladores PIC más generales o AVR Atmel .

Algunos teclados y ratones inalámbricos infrarrojos para portátiles utilizan protocolos similares a los dispositivos IR de consumo. Algunos mandos a distancia de PC que se utilizan para controlar reproductores multimedia, software de presentación u otras aplicaciones también utilizan protocolos de estilo IR de consumo. Algunos mandos a distancia, teclados y ratones de ordenador también pueden utilizar el protocolo IrDA, aunque IrDA se diseñó para un uso de alcance muy corto.

Sony fabricó una serie de dispositivos de consumo de diferentes tipos que comparten un protocolo propietario común , llamado S-link. Un conector en cada dispositivo permitía que las señales del control remoto se interconectaran entre dispositivos. El protocolo incluía la característica útil pero inusual de admitir más de un dispositivo del mismo tipo (como varios cambiadores de CD). Algunos componentes AV podían generar códigos de estado informativos que podían usarse para hacer cosas como detener automáticamente su pletina de casete cuando el CD que estaba grabando dejaba de reproducirse. El software que se ejecutaba en una PC con una interfaz adecuada también podía controlar los componentes AV y monitorear su actividad; por ejemplo, su computadora podía saber qué disco y pista se estaban reproduciendo en su cambiador de CD y buscar los títulos en una de las bases de datos de CD de Internet. Sony cobra 5000 USD por el acceso a la documentación de S-Link. ^[2] Sony usa el protocolo SIRC para controles remotos. ^[3] SIRC se desarrolla en tres versiones diferentes: 12 bits, 15 bits y 20 bits. Después de recibir 12 bits, el receptor espera a ver si hay más flancos descendentes para saber si el protocolo SIRC está codificado en 15 o 20 bits.

Los códigos RECS-80 y RC-5 desarrollados por Philips han sido referidos casualmente como estándares internacionales. ^{[4] [5]} Sin embargo, el protocolo RECS-80 era propenso a interferencias y fue reemplazado rápidamente por el protocolo RC-5. Aunque parece que eran protocolos propietarios desarrollados por Philips , también fueron adoptados por varios otros fabricantes, específicamente los basados ​​en Europa y Estados Unidos. Esto permitió la interoperabilidad entre los teléfonos remotos y el equipo de varias marcas. El código RC-5 fue, y todavía es, utilizado por muchos fabricantes de equipos de audio/video especializados con sede en Estados Unidos y Europa. Desafortunadamente, la documentación de los comandos estándar no se distribuyó ampliamente. Por lo tanto, hay algunas marcas de equipos que utilizan comandos no estándar, lo que causa interferencias con otros equipos que también utilizan el protocolo RC-5.

El conjunto de comandos RC-5 se definió a fines de la década de 1980 y se amplió para aumentar la cantidad de comandos a principios de la década de 1990 (a veces llamado RC-5x). Sin embargo, los requisitos en rápida expansión para categorías más nuevas de productos electrónicos desde ese momento (por ejemplo, reproductores de DVD, decodificadores de cable, DVR, etc.) han llevado a Philips a reemplazar el protocolo RC-5 con el protocolo RC-6 más nuevo que tiene un conjunto ampliado de dispositivos (256 frente a 32) y comandos por dispositivo (256 frente a 64 en RC-5 y 128 en RC-5x). Nuevamente, la información sobre el protocolo RC-6 no está disponible de inmediato en Philips.

En cambio, los principales fabricantes japoneses de productos electrónicos de consumo adoptaron casi universalmente un protocolo desarrollado y administrado por NEC (ahora Renesas ). En el protocolo NEC, a cada fabricante se le asigna un código único que está contenido en el comando transmitido, lo que evita la posibilidad de una activación falsa por parte de otros dispositivos remotos.

RECS-80 utiliza modulación por posición de pulso y RC-5 utiliza bifase . Los primeros chips de propósito específico fueron ofrecidos por Philips Semiconductors para permitir el uso fácil de los protocolos RECS-80 y RC-5. Los chips codificadores SAA3004, SAA3007 y SAA3008 usaban RECS-80, y los chips codificadores SAA3006 y SAA3010 usaban RC-5. El chip decodificador SAA3049A decodificaba ambos tipos. (Tenga en cuenta que la división Philips Semiconductors ahora es NXP Semiconductors ). Todos estos chips han sido descontinuados. Sin embargo, estos protocolos de transmisión se crean y/o decodifican fácilmente con microcontroladores de 8 bits de propósito general, como los ofrecidos por Microchip Technology y Atmel .

La transmisión de los comandos IR requiere únicamente un microcontrolador y un LED infrarrojo , disponibles en una amplia variedad de fuentes. La recepción de los comandos modulados para los protocolos RC-5, RC-6 y NEC se logra fácilmente con receptores IR especializados, disponibles en su mayoría en Sharp Corporation y Vishay Intertechnology . Estos receptores incluyen un fotodiodo, un circuito de control automático de ganancia (AGC) y un demodulador. La señal demodulada se decodifica luego con un microcontrolador.

CEA-931-B define un método para encapsular códigos de control remoto sobre IP y CEA-931-A define un método para encapsular códigos de control remoto sobre IEEE 1394. [ ^6] Estos documentos no son gratuitos a pesar de que los estándares libres son la norma para los protocolos de Internet y contribuyeron significativamente a su adopción generalizada.

La falta de estandarización crea muchos problemas para los consumidores: la necesidad de comprar controles remotos universales porque el original no puede controlar funciones relacionadas en dispositivos interconectados y actualizarlos al comprar un dispositivo nuevo, controles remotos universales que no controlan adecuadamente los dispositivos, la incapacidad de controlar más de una unidad del mismo tipo, la incapacidad en la mayoría de las configuraciones de los consumidores de detener la grabación de la cinta cuando termina el CD, la incapacidad de los VCR para controlar canales de cable y poseer más de 5 controles remotos diferentes.

• Longitud de onda infrarroja: alrededor de 870 nm y 930–950 nm. ^{[7] [8] [9]} Se prefiere esta última, porque el agua en la atmósfera bloquea la luz solar en esta longitud de onda , lo que hace que los dispositivos sean menos susceptibles al cegamiento.
• Frecuencia portadora : Normalmente, una frecuencia portadora fija, normalmente entre 33 y 40 kHz o entre 50 y 60 kHz. El protocolo más utilizado es el protocolo NEC, que especifica una frecuencia portadora de 38 kHz. El protocolo NEC es utilizado por la gran mayoría de los productos electrónicos de consumo fabricados en Japón. Los protocolos RC-5 y RC-6 de Philips especifican una frecuencia portadora de 36 kHz. Sin embargo, los primeros chips de codificación RC-5 dividían la frecuencia maestra del microcontrolador de 4 bits por 12. Esto requería un resonador cerámico de 432 kHz para lograr una portadora de 36 kHz, que no estaba ampliamente disponible. Por lo tanto, muchas empresas utilizaban un resonador cerámico de 455 kHz, que es común debido a que esa frecuencia se utiliza en las etapas de frecuencia intermedia de las radios de transmisión AM , lo que da como resultado una frecuencia portadora de 37,92 kHz (esencialmente 38 kHz). Incluso la documentación de los propios chips controladores de Philips recomendaba un resonador cerámico de 429 kHz, más fácil de conseguir, que producía una frecuencia portadora de 35,75 kHz. Los transmisores IR modernos suelen utilizar microcontroladores de 8 bits con una frecuencia de reloj maestro de 4 MHz, lo que permite una selección casi arbitraria de la frecuencia portadora.
• Esquemas de modulación: típicamente modulación por desplazamiento de amplitud (ASK) al 100 %. También puede implicar modulación por posición de pulso , codificación bifásica/ manchester , etc. de los pulsos transmitidos (en contraposición a la portadora en sí). La mayoría de los controles remotos utilizan la longitud del espacio entre pulsos para codificar los datos.
• Velocidad de datos: normalmente es significativamente inferior a la frecuencia de la portadora. La mayoría de los protocolos parecen oscilar entre 120 bits/segundo y 4 bits/segundo. La velocidad de datos puede ser variable, ya que algunos esquemas de codificación de bits comunes varían el tiempo entre pulsos para distinguir entre un 1 y un 0.
• Codificación: varía según los chips codificadores/descodificadores utilizados. Generalmente incluye cierta redundancia para la detección o corrección de errores. Por ejemplo, algunos chips NEC envían el mismo código cuatro veces (invertido la segunda y la cuarta vez).
• Clave para la asignación de códigos: varía de un control remoto a otro. En muchos casos, los códigos enviados pueden tener más que ver con las posiciones de las filas y columnas en el control remoto que con cualquier plan unificado.

• IrDA
• Mando a distancia

• Cómo construir un receptor infrarrojo de control remoto USB para PC
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• LIRC (Control remoto por infrarrojos para Linux)
• Formato de archivo remoto LIRC
• Diferencias entre CIR e IRDA
• Biblioteca para codificar/decodificar CIR