Из этой заметки вы узнаете, как своими руками сделать пульт для презентаций (a.k.a кликер) из Arduino Leonardo и дешевого радиомодуля на 433 МГц. Помимо прочего, этот проект интересен тем, что в нем реализовано декодирование сигнала с OOK-модуляцией, чему при желании можно найти массу практических применений. Также в проекте утилизируется возможность микроконтроллера ATmega32U4 мастерски притворяться мышью или клавиатурой.
Примечание: Если вы пропустили заметку О работе пультов и радиомодулей на 433 МГц , сначала вам может иметь смысл прочитать ее. Помимо прочего, там с наглядными картинками объясняется, что такое OOK-модуляция. Если же это вы и так знаете, тогда смело читайте дальше.
В собранном виде устройство выглядит как-то так:
На фото слева находится Arduino Leonardo с воткнутым нее Proto Shiled. На шилде крепится уже знакомый нам радиомодуль , а также SMA-разъем для антенны. Это, собственно, основная часть кликера, то есть, та, что подключается к компьютеру. Пульт хоть и не сложно сделать самому, лично мне это не показалось слишком интересным проектом. Поэтому я воспользовался уже готовым пультом с eBay. На фото он изображен справа.
Что же касается кода прошивки, он у меня получился таким:
#include <Keyboard.h>
#define DATA_PIN A0
#define PACKAGE_SIZE 25 // # of short/long signals
#define COMMAND_DOWN 1
#define COMMAND_STOP 2
#define COMMAND_UP 3
#define COMMAND_LOCK 4
char package [ PACKAGE_SIZE ] ;
const char dipCode [ ] = { 1 , 1 , 0 , 1 , 0 , 0 , 1 , 0 } ;
// Wait until next package
// If we see a low voltage for a long time we consider it a sync
void sync ( ) {
unsigned long startTime, endTime ;
do {
startTime = millis ( ) ;
while ( analogRead ( DATA_PIN ) < 600 ) {
delayMicroseconds ( 3 ) ;
}
endTime = millis ( ) ;
} while ( endTime — startTime < 7 ) ;
}
// Try to receive a new package into the package[] array
// Returns true on success and false on error
bool readPackage ( ) {
unsigned long startTime, highStart, highEnd ;
bool firstLoop = true ;
int delayCtr ;
startTime = millis ( ) ;
for ( int sigNum = 0 ; sigNum < PACKAGE_SIZE ; sigNum ++ ) {
if ( ! firstLoop ) {
// wait until high signal
delayCtr = 0 ;
while ( ( analogRead ( DATA_PIN ) < 300 ) && ( delayCtr < 500 / 3 ) ) {
delayMicroseconds ( 3 ) ;
delayCtr ++ ;
}
if ( delayCtr == 500 / 3 )
return false ; // too long low signal
}
firstLoop = false ;
highStart = micros ( ) ;
// wait until low signal
delayCtr = 0 ;
while ( ( analogRead ( DATA_PIN ) >= 300 ) && ( delayCtr < 1100 / 3 ) ) {
delayMicroseconds ( 3 ) ;
delayCtr ++ ;
}
if ( delayCtr == 1100 / 3 )
return false ; // too long high signal
highEnd = micros ( ) ;
// long: 1000 us, short: 330 us
package [ sigNum ] = highEnd — highStart > 500 ? 1 : 0 ;
}
if ( millis ( ) — startTime > 33 )
return false ; // package too long
return true ; // package received
}
// Check if package has a valid format
bool checkPackage ( ) {
bool hasZeroes = false ;
bool hasOnes = false ;
if ( package [ PACKAGE_SIZE — 1 ] ! = 0 )
return false ;
for ( int i = 0 ; i < PACKAGE_SIZE / 2 ; i ++ ) {
if ( package [ i * 2 ] ! = package [ i * 2 + 1 ] )
return false ;
hasZeroes = hasZeroes || ( package [ i * 2 ] == 0 ) ;
hasOnes = hasOnes || ( package [ i * 2 ] == 1 ) ;
}
return hasZeroes && hasOnes ;
}
// Check if DIP code is correct
bool checkDipCode ( ) {
for ( uint16_t i = 0 ; i < sizeof ( dipCode ) ; i ++ )
if ( package [ i * 2 ] ! = dipCode [ i ] )
return false ;
return true ;
}
// Get command number or 0 in case of error
int readCommand ( ) {
uint16_t i = sizeof ( dipCode ) ;
int cmdNum = 1 ;
for ( ; i < PACKAGE_SIZE / 2 ; i ++ , cmdNum ++ ) {
if ( package [ i * 2 ] == 1 )
return cmdNum ;
}
return 0 ;
}
void setup ( ) {
Serial. begin ( 9600 ) ;
Keyboard. begin ( ) ;
}
void loop ( ) {
sync ( ) ;
if ( readPackage ( ) && checkPackage ( ) && checkDipCode ( ) ) {
Serial. print ( «Good: » ) ;
for ( int i = 0 ; i < PACKAGE_SIZE ; i ++ )
if ( package [ i ] == 1 )
Serial. print ( «1» ) ;
else
Serial. print ( «0» ) ;
int command = readCommand ( ) ;
Serial. println ( «, command: » + String ( command ) ) ;
if ( command == COMMAND_DOWN ) {
Keyboard. press ( KEY_RIGHT_ARROW ) ;
delay ( 150 ) ;
} else if ( command == COMMAND_UP ) {
Keyboard. press ( KEY_LEFT_ARROW ) ;
delay ( 150 ) ;
}
Keyboard. releaseAll ( ) ;
}
}
Как видите, мудрить что-то с прерываниями я не стал, так как в фоне устройство все равно ничего не делает. Подробно разжевывать код я, пожалуй, не буду, так как его не много, он достаточно прост и, к тому же, снабжен комментариями.
Интересно, что код работает не только с изображенным на фото модулем, но также и с альтернативными модулями, вроде таких . Интересно также, что в плане себестоимости этот конкретный проект совершенно себя не оправдывает. По моим подсчетам, суммарная стоимость использованных в нем компонентов составила около 16$. В то же время, готовый кликер можно купить на AliExpress где-то за 7$, особенно если найти магазин с распродажей. Впрочем, как уже отмечалось, куда больший интерес представляет не столько сам проект, сколько широкие возможности, открываемые перед нами умением декодировать сигнал с OOK-модуляцией.
Вот и все, чем я хотел сегодня поделиться. Полную версию исходного кода вы найдете на GitHub . Ну и, как обычно, я буду рад любым вашим вопросам и дополнениям.
