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手把手教你做一個(gè)相機(jī)紅外遙控器

時(shí)間：2021-10-08 16:51:18
關(guān)鍵字： 相機(jī)    紅外遙控器   
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[導(dǎo)讀]ML-L3是用于尼康部分型號(hào)相機(jī)的無線紅外遙控器，可以通過紅外方式來控制快門的釋放，支持B門拍攝。官方售價(jià)100RMB左右，山寨版售價(jià)10RMB左右。雖然也能實(shí)現(xiàn)基本的遙控功能，但是功能還是比較單一，如不能實(shí)現(xiàn)定時(shí)拍攝，即用來拍攝制作延時(shí)視頻的素材。本篇文章介紹如何通過Ardui...

ML-L3是用于尼康部分型號(hào)相機(jī)的無線紅外遙控器，可以通過紅外方式來控制快門的釋放，支持B門拍攝。官方售價(jià)100RMB左右，山寨版售價(jià)10RMB左右。雖然也能實(shí)現(xiàn)基本的遙控功能，但是功能還是比較單一，如不能實(shí)現(xiàn)定時(shí)拍攝，即用來拍攝制作延時(shí)視頻的素材。本篇文章介紹如何通過Arduino、MCU或FPGA來控制紅外發(fā)射器，產(chǎn)生快門指令從而實(shí)現(xiàn)無線遙控快門的功能。

拆解ML-L3遙控器

為了實(shí)現(xiàn)ML-L3遙控器的功能，我們首先要了解無線遙控器的原理。當(dāng)然最好的方式就是拆解一個(gè)ML-L3，然后看看內(nèi)部的電路，然后測(cè)出紅外的編碼。但是手頭又沒有這樣的一個(gè)遙控器，有國(guó)外的網(wǎng)友已經(jīng)拆解了并且測(cè)出了紅外編碼的波形，如下圖。

官方遙控器PCB板：

山寨遙控器PCB板：

從PCB板來看，果然還是官方的用料更足一些，通過測(cè)量紅外發(fā)射引腳，在按下按鈕時(shí)，紅外發(fā)射頭會(huì)發(fā)出一串脈沖信號(hào)，如下圖所示：

其中黑色的部分是38KHz的PWM方波，空白部分是低電平，以上波形就表示一個(gè)快門指令。

紅外遙控協(xié)議主要有兩種：NEC協(xié)議和Philips RC-5協(xié)議，NEC采用PWM方式調(diào)制，RC-5采用PPM方式調(diào)制。其中使用最多的是NEC協(xié)議，38KHz載波，一般是由引導(dǎo)碼 地址碼 地址反碼 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)反碼構(gòu)成。其中邏輯0和邏輯1的編碼如下：

基于Arduino的實(shí)現(xiàn)

好了，知道了快門指令的紅外波形，我們只需要寫個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)這一串脈沖信號(hào)就可以了。Arduino開發(fā)板，我手頭上有的是Circuit Playground Express這款開發(fā)板，板載一對(duì)紅外發(fā)射接收頭，和兩路按鍵，對(duì)于我們的功能已經(jīng)是足夠用了。在使用前需要先安裝Cortex-M0的庫(kù)。

程序非常簡(jiǎn)單，按下按鍵時(shí)，發(fā)出一個(gè)快門指令：

  1. #include


  3. #define IR_Pin 25

  4. #defineLed_Pin13

  5. #defineButtonA_Pin4

  6. #defineButtonB_Pin5


  8. #define LED_ON digitalWrite(Led_Pin, LOW)

  9. #define LED_OFF digitalWrite(Led_Pin, HIGH)

  10. #define LED_SET(x) digitalWrite(Led_Pin, x)


  12. #define IR_ON digitalWrite(IR_Pin, HIGH)

  13. #define IR_OFF digitalWrite(IR_Pin, LOW)


  15. #define GET_BUTTONA() digitalRead(ButtonA_Pin)

  16. #define GET_BUTTONB() digitalRead(ButtonB_Pin)


  18. int sts = 0;


  20. void setup()

  21. {

  22. pinMode(IR_Pin, OUTPUT);

  23. pinMode(Led_Pin, OUTPUT);

  24. pinMode(ButtonA_Pin, INPUT_PULLDOWN);

  25. pinMode(ButtonB_Pin, INPUT_PULLDOWN);


  27. Serial.begin(9600);

  28. }


  30. //Nikon ML-L3 紅外遙控器快門編碼:38KHz=26us

  31. void loop()

  32. {

  33. if(GET_BUTTONA())

  34. {

  35. delay(10);

  36. if(GET_BUTTONA())

  37. {

  38. sts = !sts;

  39. LED_SET(sts);

  40. Serial.println("Right button pressed!");

  41. OneShot();

  42. }

  43. }

  44. while(GET_BUTTONA()); //等待松開

  45. }


  47. voidOneShot()

  48. {

  49. int i = 0;

  50. for(i = 76; i > 0; i--) //2100ms

  51. {

  52. IR_ON; //13.5

  53. delayMicroseconds(12);

  54. IR_OFF; //13.7

  55. delayMicroseconds(12);

  56. }

  57. IR_OFF;

  58. delay(28); //2803us

  59. for(i = 15; i > 0; i--) //393us

  60. {

  61. IR_ON;

  62. delayMicroseconds(12);

  63. IR_OFF;

  64. delayMicroseconds(12);

  65. }

  66. IR_OFF;

  67. delayMicroseconds(1580); //1611us


  69. for(i = 15; i > 0; i--)

  70. {

  71. IR_ON;

  72. delayMicroseconds(12);

  73. IR_OFF;

  74. delayMicroseconds(12);

  75. }

  76. delayMicroseconds(3580);

  77. for(i = 15; i > 0; i--)

  78. {

  79. IR_ON;

  80. delayMicroseconds(12);

  81. IR_OFF;

  82. delayMicroseconds(12);

  83. }

  84. IR_OFF;

  85. }

基于STM32的實(shí)現(xiàn)

在STM32F103上的實(shí)現(xiàn)也是非常簡(jiǎn)單，主要用到了GPIO控制和精確延時(shí)函數(shù)。紅外控制引腳和按鍵引腳可根據(jù)需要來調(diào)整。

  1. //根據(jù)Nikon ML-L3紅外遙控器編碼協(xié)議，產(chǎn)生快門指令

  2. voidOneShot(void)

  3. {

  4. int i = 0;

  5. for(i = 76; i > 0; i--) //2100ms

  6. {

  7. IR_ON; //13.5

  8. delay_us(12);

  9. IR_OFF; //13.7

  10. delay_us(12);

  11. }

  12. IR_OFF;

  13. delay_ms(28); //2803us

  14. for(i = 15; i > 0; i--) //393us

  15. {

  16. IR_ON;

  17. delay_us(12);

  18. IR_OFF;

  19. delay_us(12);

  20. }

  21. IR_OFF;

  22. delay_us(1580); //1611us


  24. for(i = 15; i > 0; i--)

  25. {

  26. IR_ON;

  27. delay_us(12);

  28. IR_OFF;

  29. delay_us(12);

  30. }

  31. delay_us(3580);

  32. for(i = 15; i > 0; i--)

  33. {

  34. IR_ON;

  35. delay_us(12);

  36. IR_OFF;

  37. delay_us(12);

  38. }

  39. IR_OFF;

  40. }

基于FPGA的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于FPGA來說，這種波形的產(chǎn)生，時(shí)間可以控制的更精確，這取決于FPGA的時(shí)鐘，時(shí)鐘越高精度越高，而且可控性更強(qiáng)一些，就是實(shí)現(xiàn)起來稍微麻煩一些。

Verilog文件

  1. module ml_l3_pulse_gen(


  3. input clk_50M, //20ns

  4. input rst_n,

  5. input trig, //negedge trig


  7. output pulse

  8. );


  10. parameter T1_2000US = 100000;

  11. parameter T2_28000US = 1400000;

  12. parameter T3_400US = 20000;

  13. parameter T4_1580US = 79000;

  14. parameter T5_400US = T3_400US;

  15. parameter T6_3580US = 179000;

  16. parameter T7_400US = T3_400US;


  18. parameter T1_STS = 1;

  19. parameter T2_STS = 2;

  20. parameter T3_STS = 3;

  21. parameter T4_STS = 4;

  22. parameter T5_STS = 5;

  23. parameter T6_STS = 6;

  24. parameter T7_STS = 7;

  25. parameter T8_STS = 8;

  26. parameter T0_STS = 0;

  27. parameter TIME_38KHZ = 658;


  29. reg [7:0] cur_sts;

  30. reg [31:0] cnt_38khz;

  31. reg [31:0] cnt;

  32. reg [31:0] cnt_max;


  34. reg en;

  35. reg pwm_38k;

  36. reg trig_reg;


  38. assign pulse = (en) ? pwm_38k : 0;


  40. always @ (posedge clk_50M)

  41. begin

  42. trig_reg <= trig;

  43. end


  45. always @ (posedge clk_50M)

  46. begin

  47. if(!rst_n)

  48. cnt_max <= 0;

  49. else

  50. begin

  51. case(cur_sts)

  52. T0_STS : cnt_max <= 0;

  53. T1_STS : cnt_max <= T1_2000US;

  54. T2_STS : cnt_max <= T2_28000US;

  55. T3_STS : cnt_max <= T3_400US;

  56. T4_STS : cnt_max <= T4_1580US;

  57. T5_STS : cnt_max <= T5_400US;

  58. T6_STS : cnt_max <= T6_3580US;

  59. T7_STS : cnt_max <= T7_400US;

  60. default: cnt_max <= 0;

  61. endcase

  62. end

  63. end


  65. always @ (posedge clk_50M)

  66. begin

  67. if(!rst_n)

  68. en <= 0;

  69. else

  70. begin

  71. case(cur_sts)

  72. 1,3,5,7: en <= 1;

  73. 2,4,6,0: en <= 0;

  74. default: en <= 0;

  75. endcase

  76. end

  77. end


  79. always @ (posedge clk_50M)

  80. begin

  81. if(!rst_n)

  82. cnt <= 0;

  83. else

  84. begin

  85. if(cur_sts != T0_STS
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