米粒AVRでSoftModem的なことその２

公開日： 2013/02/07 電子工作 | Android, SoftModem, イヤホンジャック, 米粒AVR(tiny10)

前回は「米粒AVRからAndroidへデータを送る」ことを試しました。
今回はその逆の「Androidから米粒AVRへデータを送る」方法です。

前回と同じく、リモコンのプロトコルを使います。
Androidのイヤホンジャックに接続するリモコン送信機と米粒AVRで行うリモコン受信処理をくっつけるとAndroidから米粒AVRへデータを送ることができる計算です。

前回の回路で、米粒AVRからAndroidへ送ったデータを、そのまま今回の回路に送り直すことで、LEDのOn/Offを制御してみます。

回路

回路は、リモコン送信機の回路の、LED1を通常のLEDに変えて、LED2(PB3)を足した物となっています。
このLED1・LED2の点灯／消灯を、Androidでコントロールします。

Tiny10用ソース

リモコン受信処理のものを少しだけ修正して使っています。
前のリモコン受信処理ではint0割り込みを使っていたのですが、このソースではコンパレータを使うように修正しています。
コンパレータを使うとピンがどうしても２本必要になるので、本当はピンが１本ですむint0で処理したかったのですが、色々と試行錯誤するも結果うまく出来ず、コンパレータに逃げた次第ですｗ

#define F_CPU 8000000UL        // 2MHz以上で動作<br />
<br />
#include <avr/io.h><br />
#include <avr/interrupt.h><br />
#include <avr/sleep.h><br />
#include <util/delay.h><br />
<br />
#define LED1            PB2<br />
#define LED2            PB3<br />
<br />
#define THRESHOLD_HEADER_HIGH_MIN        162        // 9000 * 0.9 / 50<br />
#define THRESHOLD_HEADER_HIGH_MAX        198        // 9000 * 1.1 / 50<br />
#define THRESHOLD_HEADER_LOW_MIN        81        // 4500 * 0.9 / 50<br />
#define THRESHOLD_HEADER_LOW_MAX        99        // 4500 * 1.1 / 50<br />
#define THRESHOLD_HEADER_REP_LOW_MIN    40        // 2250 * 0.9 / 50<br />
#define THRESHOLD_HEADER_REP_LOW_MAX    49        // 2250 * 1.1 / 50<br />
#define THRESHOLD_STOP_LOW_MIN            72        // 40000 * 0.9 / 50<br />
<br />
#define DATA_BYTE_COUNT        4<br />
#define DATA_BIT_COUNT        (DATA_BYTE_COUNT*8)<br />
<br />
uint8_t ch_data[][DATA_BYTE_COUNT]=<br />
{<br />
    {0x01,0x00,0x00,0x01},    // ch0<br />
    {0x01,0x00,0x00,0x02},    // ch1<br />
    {0x01,0x00,0x00,0x03},    // ch2<br />
};<br />
<br />
typedef enum<br />
{<br />
    MODE_CHECK_HEADER = 0,<br />
    MODE_ANALYZE,<br />
    MODE_RECEIVED,<br />
    MODE_REPEAT,<br />
    MODE_REPEAT_RECEIVED,<br />
    MODE_OVERFLOW = 0x10,<br />
} modeStatus;<br />
<br />
ISR(ANA_COMP_vect)<br />
{<br />
}<br />
<br />
int main(void)<br />
{<br />
    CCP = 0xD8;<br />
    CLKMSR = 0x00;<br />
    CCP = 0xD8;<br />
    #if F_CPU == 8000000UL<br />
    CLKPSR = 0x00;<br />
    #elif F_CPU == 4000000UL<br />
    CLKPSR = 0x01;<br />
    #elif F_CPU == 2000000UL<br />
    CLKPSR = 0x02;<br />
    #elif F_CPU == 1000000UL<br />
    CLKPSR = 0x03;<br />
    #endif<br />
    <br />
    DDRB |= _BV(LED1) | _BV(LED2);        // 出力設定<br />
    <br />
    ACSR = 0b00001011;                    // コンパレータ許可・割り込み許可<br />
    DIDR0 = 0b00000011;                    // AIN0 AIN1 デジタル入力禁止<br />
    PRR = _BV(PRADC) | _BV(PRTIM0);        // AD変換停止＋timer0停止<br />
    <br />
    set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);    // アイドルモードに設定<br />
    sei();                                // 全体の割り込み許可<br />
<br />
    uint8_t data[DATA_BYTE_COUNT];<br />
    uint8_t mode;<br />
    uint8_t timeHigh,timeLow;<br />
    uint8_t fBit;<br />
    uint8_t byteCount;<br />
    uint8_t bitCount=0;<br />
<br />
    while(1)<br />
    {<br />
        ACSR |= _BV(ACIE);<br />
        sleep_mode();<br />
        ACSR &= ~_BV(ACIE);<br />
<br />
        mode=MODE_CHECK_HEADER;<br />
        <br />
        while(1)<br />
        {<br />
            timeHigh=0;<br />
            timeLow=0;<br />
            <br />
            while(ACSR&_BV(ACO))<br />
            {<br />
                timeHigh++;<br />
                if(timeHigh==0)<br />
                {<br />
                    timeHigh=0xFF;<br />
                    while(ACSR&_BV(ACO));<br />
                    break;<br />
                }<br />
                _delay_us(50);<br />
            }<br />
            while(!(ACSR&_BV(ACO)))<br />
            {<br />
                timeLow++;<br />
                if(timeLow==0)<br />
                {<br />
                    timeLow=0xFF;<br />
                    timeHigh=0xFF;<br />
                    break;<br />
                }<br />
                _delay_us(50);<br />
            }<br />
<br />
            if(mode==MODE_CHECK_HEADER)<br />
            {<br />
                if(timeHigh>=THRESHOLD_HEADER_HIGH_MIN && timeHigh<=THRESHOLD_HEADER_HIGH_MAX)<br />
                {<br />
                    if(timeLow>=THRESHOLD_HEADER_LOW_MIN && timeLow<=THRESHOLD_HEADER_LOW_MAX)<br />
                    {<br />
                        mode=MODE_ANALYZE;<br />
                        fBit=0x80;<br />
                        byteCount=0;<br />
                        bitCount=0;<br />
                        data[0]=0;<br />
                        data[1]=0;<br />
                        data[2]=0;<br />
                        data[3]=0;<br />
                    }<br />
                    else if(timeLow>=THRESHOLD_HEADER_REP_LOW_MIN && timeLow<=THRESHOLD_HEADER_REP_LOW_MAX)<br />
                    {<br />
                        mode=MODE_REPEAT;<br />
                    }<br />
                }<br />
            }<br />
            else if(mode==MODE_ANALYZE)<br />
            {<br />
                if(timeLow>=THRESHOLD_STOP_LOW_MIN)<br />
                {<br />
                    mode=MODE_RECEIVED;<br />
                }<br />
                else if(timeLow>=(timeHigh+timeHigh))<br />
                {<br />
                    data[byteCount]|=fBit;<br />
                }<br />
                fBit>>=1;<br />
                if(fBit==0)<br />
                {<br />
                    byteCount++;<br />
                    fBit=0x80;<br />
                    if(byteCount>=DATA_BYTE_COUNT)<br />
                    {<br />
                        mode=MODE_OVERFLOW;<br />
                    }<br />
                }<br />
                bitCount++;<br />
            }<br />
            else if(mode==MODE_REPEAT)<br />
            {<br />
                if(timeLow>=THRESHOLD_STOP_LOW_MIN)<br />
                {<br />
                    mode=MODE_REPEAT_RECEIVED;<br />
                }<br />
                else<br />
                {<br />
                    mode=MODE_OVERFLOW;<br />
                }<br />
            }<br />
            else if(mode==MODE_OVERFLOW)<br />
            {<br />
                if(timeLow>=THRESHOLD_STOP_LOW_MIN)<br />
                {<br />
                    mode=MODE_RECEIVED;<br />
                }<br />
            }<br />
            <br />
            if(mode==MODE_RECEIVED)<br />
            {<br />
                if(bitCount==DATA_BIT_COUNT)<br />
                {<br />
                    uint8_t ch,i;<br />
                    for(ch=0;ch<3;ch++)<br />
                    {<br />
                        for(i=0;i<DATA_BYTE_COUNT;i++)<br />
                        {<br />
                            if(ch_data[ch][i]!=data[i])<br />
                            {<br />
                                break;<br />
                            }<br />
                        }<br />
                        if(i==DATA_BYTE_COUNT)<br />
                        {<br />
                            if(ch==0)<br />
                            {<br />
                                PORTB^=_BV(LED1);<br />
                            }<br />
                            else if(ch==1)<br />
                            {<br />
                                PORTB^=_BV(LED2);<br />
                            }<br />
                            break;<br />
                        }<br />
                    }<br />
                }<br />
                break;<br />
            }<br />
            else if(mode==MODE_REPEAT_RECEIVED)<br />
            {<br />
                if(bitCount!=0)<br />
                {<br />
                }<br />
                break;<br />
            }<br />
            else if(mode==MODE_CHECK_HEADER)<br />
            {<br />
                bitCount=0;<br />
                break;<br />
            }<br />
        }<br />
        while(ACSR&_BV(ACO));<br />
    }<br />
}<br />

コンパイル済みHEXファイル

米粒AVRのデータ受信のテスト

Androidから送る音声データはこちらのSoundIR Analyzerというリモコンデータの解析アプリを使って作ります。

まず、前回の「米粒AVRからAndroidへデータを送る」の回路を使って、スイッチ１を押した時のデータをアプリで受信して、メニューから保存を選び、「リモコン操作用ファイル」として保存しておきます。
あと、スイッチ２を押した時のデータも同様にして保存しておきます。
（この方法で作ったサウンドデータ）

次に、Androidと今回の回路を接続し、作成したサウンドデータを再生します。
再生前に予めAndroidの「音の設定」で「タッチ操作音」を消しておいて下さい。
タッチ操作音を消しておかなければ、再生しようと画面をタッチした時に別の音が混ざって正しくデータ転送できません。

スイッチ１のデータを再生すると、LED1が点灯／消灯します。同様にスイッチ２のデータを再生すれば、LED2が操作できます。

今回のプログラムでは、LEDのトグルに４バイト（３２ビット）のデータの一致をチェックしています。
まだ少ししか試していませんが、割とエラーも少なく送受信できているんじゃないかと思います。
と言っても完璧では無いので、チェックサム等を付けてデータの整合性チェックは欠かせません。

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米粒AVRでSoftModem的なことその２

回路

Tiny10用ソース

米粒AVRのデータ受信のテスト

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