視頻切換WiFi控制電路

一、前言

昨天對(duì)于HDMI多路視頻切換系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化。現(xiàn)在只包括了一個(gè) 九路和五路的切換設(shè)備。之前制作的基于STC8G1K08遙控器已經(jīng)不適合現(xiàn)在使用。因?yàn)樗饕强刂七@款四路切換器。下面利用這款單片機(jī)重新改裝制作多路HDMI切換控制器。

二、鍵盤改動(dòng)

這里有三種外接控制鍵盤和搖柄。這個(gè)16按鍵紅外遙控器是原來(lái)九路HDMI切換器配的遙控器。利用它可以控制現(xiàn)在 九路+五路視頻切換。主要有一個(gè)問(wèn)題，那就是它的輸出是紅外脈沖信號(hào)。這需要通過(guò)單片機(jī)對(duì)輸出脈沖信號(hào)進(jìn)行解碼。

將紅外遙控器外殼打開，令人感到驚奇的是，居然使用了一個(gè) 8PIN 的芯片來(lái)讀取 ?17 個(gè)按鍵，具體原理是什么呢？?芯片的型號(hào)為 PRT008C，網(wǎng)絡(luò)上很難找到它的數(shù)據(jù)手冊(cè)，只有一些簡(jiǎn)單的介紹。不知道誰(shuí)那里有它的資料能夠共享出來(lái)。

為了便于測(cè)試，將遙控器的電源、地線以及輸出信號(hào)引出。外部三芯接口中，紅色線為 3V電源線，中間為地線，另外一個(gè)是輸出信號(hào)線。然后將它的外殼再合在一起。

三、讀取鍵盤編碼

給遙控器增加 3.3V電壓，使用示波器觀察信號(hào)波形。按動(dòng)遙控器按鈕，觀察不同按鈕對(duì)應(yīng)的波形。遙控器輸出的是帶有 38kHz 調(diào)制的信號(hào)波形。經(jīng)過(guò)測(cè)試，遙控器在5V下也能夠工作。為了便于單片機(jī)讀取波形信息。外部搭建一個(gè)二極管整流濾波電路。使用 二極管、上拉電阻以及電容對(duì)于調(diào)制波形進(jìn)行解調(diào)。這樣調(diào)制的波形，就會(huì)被解調(diào)。這是解調(diào)好的信號(hào)波形。上下波動(dòng)幅度大約為 1.5V。經(jīng)過(guò)電阻分壓之后，便可以在單片機(jī) IO口上形成數(shù)字信號(hào)。

▲ 圖1.3.1 紅外模塊發(fā)送的調(diào)制信號(hào)

??下面使用 STM32F030單片機(jī) 的IO端口 PF0 讀取波形，同時(shí)將邏輯電平在 PF1 輸出。可以看到波形的電平被正確識(shí)別為 0 和 1。

▲ 圖1.3.2 單片機(jī)讀取的波形信息

四、設(shè)計(jì)電路板

ADTest2023HDMISwitchSTC32.PcbDoc

下面設(shè)計(jì)控制電路板。核心單片機(jī)是 STM32F030，下面是紅外遙控器接口，根據(jù)剛才實(shí)驗(yàn)中的調(diào)制信號(hào)的解調(diào)電路的參數(shù)，將解調(diào)后的信號(hào)連接PF0，單片機(jī)通過(guò)串口連接 WiFi 模塊，與前面制作的HDMI視頻切換模塊進(jìn)行通信。這是設(shè)計(jì)的單面電路板。經(jīng)過(guò)一分鐘制版，獲得了測(cè)試電路板。經(jīng)過(guò)檢查，電路板非常完美。

▲ 圖1.4.1 電路原理圖

▲ 圖1.4.2 實(shí)驗(yàn)電路板PCB版圖

??焊接測(cè)試實(shí)驗(yàn)板，上面包括兩個(gè) 0Ω 跳線。下面對(duì)其進(jìn)行調(diào)試。

五、電路調(diào)試

給電路供電5V，板上穩(wěn)壓電路提供 3.3V單片機(jī)工作電源。下載程序，測(cè)量單片機(jī)讀取紅外信號(hào)。單片機(jī)將讀取的邏輯電平從 PF1 輸出，可以看到，單片機(jī)能夠?qū)⒓t外調(diào)制信號(hào)正確的識(shí)別。下面通過(guò)軟件編程，讓單片機(jī)根據(jù)脈沖編碼的不同，獲得不同按鍵信息。

設(shè)置單片機(jī)定時(shí)器1，使其達(dá)到40kHz 的中斷。在中斷中采集遙控信號(hào)波形。這里顯示了在中斷程序中PF1反轉(zhuǎn)，輸出 20kHz 的方波，驗(yàn)證了中斷頻率為 40kHz。在中斷中，讀取PF0 輸入的遙控信號(hào)，可以看到一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)前面一組脈沖，以及接下來(lái)的短的脈沖?？梢钥吹秸}沖的寬度不同，下面根據(jù)正脈沖的寬度不同進(jìn)行波形編碼。

將接收到的遙控器編碼轉(zhuǎn)換成按鍵編碼，然后再通過(guò)WiFi 發(fā)送HDMI 切換命令。使用 UDP 協(xié)議，最終經(jīng)過(guò)測(cè)試，功能一切正常。最終驗(yàn)證了制作方案有效。

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※ 總??結(jié) ※

本文測(cè)試了利用已有的一個(gè)紅外遙控器，進(jìn)行解碼之后，通過(guò)WiFi控制 HDMI視頻切換器的方案。這種解決方案為之后系統(tǒng)的改進(jìn)提供依據(jù)。

參考資料

[1]通過(guò)有人WiFi模塊控制HDMI多路切換: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/133408215

[2]基于STC8G1K08制作HDMI控制器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/133412881

[3]HDMI多路切換器的紅外遙控器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/133897744

[4]復(fù)制 HDMI 多錄視頻切換器的紅外遙控器信號(hào): https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/133918466

[5]基于STC32F單片機(jī)制作的HDMI多路視頻切換控制器: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/133933600

[6]PRT008C【工廠直供】8腳紅外遙控器MCU 紅外發(fā)射芯片IC: https://detail.1688.com/offer/693973915134.html