KIR01 万能적외선학습제어기产品설명

一、제품 개요

1.1 简介

KIR01 제어기은(는)万能型적외선遥控학습제어기，支持普通 NEC 编码的적외선리모컨的학습，也支持에어컨的长码编码的학습。之后根据指令重新将학습的键码보내기出去，以实现리모컨的복사或者통합到智能设备中。具有多种控制방식，시리얼 포트简码或者 485+MODBUS，并配合提供的上位机软件，能轻松的实现产品的개발，大大的降低了新产品的개발难度。

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1.2 基本매개변수

• 전원 공급방식：DC 7-24V 100mA（静态电流<10mA，发射电流 600mA）
• 遥控距离：单向发射头 8 米距离，4 向发射头半径 6 米。另外可选配更远距离的发射头，最远可达 20 米
• 통신방식：485 통신，MODBUS 프로토콜+简码통신 프로토콜，8 位데이터，1 位정지 비트，无奇偶패리티
• 控制방식：485 的 MODBUS 控制、电脑端控制、板内扩展 TTL 시리얼 포트控制
• 통신 속도：2400、4800、9600（出厂默认）、19200、115200
• 编码방식：支持 NEC、에어컨码、RC-5、RC-6、PWM、PPM 等等绝大部分적외선리모컨
• 载波频率：38KHz
• 键值数量：可학습并储存 48 个键值

1.3 인터페이스설명

• 485 인터페이스：用于 485 통신控制的인터페이스，2 线。배선时需要注意线序，A 接 A，B 接 B，线序不对会造成无法통신。
• 电源인터페이스：用于给设备전원 공급的인터페이스，2 个脚，可以不分正负极，直流或者交流，7-24V 电源（最高입력电压不得超过 26V），电流不小于 400mA。
• 주소DIP 스위치：MODBUS 통신控制时用到的통신주소=DIP 스위치주소+软件设置주소。软件设置주소默认是 1。
• 적외선수신头：进行리모컨학습时，需要用리모컨对准수신头，距离 1 米远按리모컨，进行遥控按键학습。
• 工作指示灯：제어기通电的时候闪一下，학습리모컨的时候常亮，학습成功就熄灭，发射적외선信号会闪一下。
• 发射头인터페이스：需要注意배선的正负极，线序接错了会造成无法发射적외선信号。如果연결发射头，红线接+，黑线接-；如果연결发射管，长脚接+，短脚接-。적외선光信号人眼无法看到，但是手机摄像头可以看到微弱的紫色光，所以有时候需要确认发射头是否能发射적외선信号，可以用手机摄像头观察。

1.4 产品적용시나리오

• 스마트 홈产品：如多功能리모컨魔方、万能리모컨等。此적용시나리오推荐使用单片机+제어기，采用시리얼 포트简码통신 프로토콜。
• 工业控制产品：如에어컨제어기，온습도机제어기，恒温恒湿제어기。
• 万能리모컨：如将多款设备集合到一个리모컨里面。
• 산업 제어管理：如档案管理室，远程的 ERP 控制设备；学校宿舍统一管理에어컨。

1.5 제어기功能简单설명

• 연결上位机：通过시리얼 포트链接上位机软件，可以实现매개변수설정、键值학습、键值测试、통신 프로토콜디버깅、적외선码库的导出、导入。方便批量的설정제어기工作매개변수和导入적외선학습码库데이터。제어기和上位机软件都支持 2 种통신 프로토콜。
• 통신 프로토콜：通过시리얼 포트控制设备的时候시리얼 포트데이터유형支持 2 种통신 프로토콜，由短路点决定。
• 简码통신 프로토콜：55 AA 03 01 03（发射键值 01）통신 프로토콜比较简单，带有패리티，简单可靠，适合单片机控制。
• MODBUS 프로토콜：采用표준的工业控制 MODBUS-RTU 프로토콜，方便直接将产品적용到工业领域，无需过多개발。
• 학습遥控键值：进入적외선학습后，将리모컨对准적외선수신头，距离 1 米，轻点需要학습的按键即可。
• 测试遥控键值：对应的键值학습成功之后，可以通过上位机或者버튼测试对应的键值，将적외선发射头对准设备，然后测试发射。
• 测试按键：제어기上面有个按键，长按按键进入键值 0 的학습状态，短按按键则发射键值 0（前提是键值 0 已经학습成功）。
• 485 주소：这个是 MODBUS 프로토콜下有效，통신주소=软件설정的주소偏移量+DIP 스위치주소+1（주소有效范围 1-250）。

1.6 上位机简介

“적외선遥控학습管理器”은(는) windows 系统 PC 端的一款软件，方便用户更快速的上手使用적외선학습제어기而研发的。通过该软件可以非常方便的测试，和설정적외선학습제어기，还能很方便的批量下载적외선학습码库，以实现高效率研发、生产产品。

二、적용시나리오

2.1 简述

由于제어기支持的인터페이스多，可以적용于多种시나리오，不同的시나리오使用的방식不同，下面根据对应的시나리오进行설명。

2.2 시나리오一：直接电脑端上位机디버깅测试

此적용시나리오通常用于제어기初期개발测试，需要自备一个 USB 转시리얼 포트도구，推荐使用 CH340 相关도구，并进行배선。其中 CFG 引脚是用于选择통신 프로토콜방식的引脚，제어기支持 2 种통신 프로토콜，简码통신 프로토콜比较简单可靠，能通过单片机시리얼 포트보내기简单的指令就能有效控制；MODBUS 프로토콜则是工业领域적용广泛的一种프로토콜，但编程稍微复杂，可以根据需要选择合适自己的一套통신 프로토콜，并且需要修改上位机软件所处的프로토콜状态。

• CFG 低电平：选择简码프로토콜
• CFG 高电平：选择 MODBUS 프로토콜

배선接好之后，将시리얼 포트도구插上电脑 USB 口，并且安装好시리얼 포트도구的驱动，选择对应的 COM 口和통신 속도，클릭“시리얼 포트 열기”버튼，再클릭“읽기信息”버튼，如果能읽기设备信息，则代表设备연결成功，不能읽기则检查배선、驱动、매개변수相关是否有误。

在上位机软件界面，最底下有对应操作的시리얼 포트指令首发具体데이터콘텐츠：

• 예제一：modbus 프로토콜보내기键值 0
• 电脑보내기：
  • 0x00 주소 00 设备（00 주소是广播주소）
  • 0x06 操作码 06，写유지 레지스터
  • 0x00,0xC8 레지스터 200，对应的是发射적외선信号键值 0
  • 0x00,0x01 데이터콘텐츠 01
  • 0xC8,0x25 CRC-16-Modbus-Rtu 检验데이터
• 제어기针对电脑보내기：
  • 0x05 주소 05 设备
  • 0x06 操作码 06，写유지 레지스터
  • 0x00,0xC8 레지스터 200，对应的是发射적외선信号键值 0
  • 0x00,0x01 데이터콘텐츠 01
  • 0xC8,0x70 CRC-16-Modbus-Rtu 检验데이터
• 예제二：简码프로토콜보내기键值 0
• 电脑보내기：
  • 0x55,0xAA 固定的데이터头
  • 0x03 操作码 03，보내기적외선键值
  • 0x00 键值 0
  • 0x02 累加和체크섬，0X55+0XAA+0X03+0x00=0x102，只保留一바이트就是 0x02
• 제어기针对电脑보내기：
  • 0x55,0xAA 固定的데이터头
  • 0x03 操作码 03，보내기적외선键值
  • 0x01 结果值：1 보내기成功，0 보내기失败
  • 0x02 累加和체크섬，0X55+0XAA+0X03+0x01=0x103，只保留一바이트就是 0x03

2.3 시나리오二：제어기+RS485 电路用于工业领域

此시나리오常用于산업 제어领域，比如원격 제어에어컨、加湿机针对档案管理室、变电站、机房进行恒温恒湿控制。无需额外加单片机，不需要개발单片机代码，直接加电源电路、RS485 电路即可。

2.4 시나리오三：제어기+单片机实现复杂的功能

此적용시나리오常用于스마트 홈、산업 제어领域，通过单片机挂载其他的센서可以轻松实现复杂的功能。比如单片机挂载语音识别模块，再挂载제어기，则可实现语音控制에어컨，台灯，风扇……。

• 此모드下建议短接短路点，采用简码통신 프로토콜，개발简单。
• 接산업 제어主机，或者电脑端的 USB 转 485 设备。

三、上位机使用설명

使用 USB 转 485 도구进行연결，将 USB 插上电脑，열기자료包里面有驱动，安装完驱动之后열기上位机软件，选择对应的시리얼 포트号，设置出厂默认的통신 속도 9600，클릭열기버튼，之后클릭읽기信息，표시 장치연결成功。

3.1 键值학습和测试

클릭학습 시작버튼，则제어기会进入적외선학습的状态，此时指示灯亮，需要在 20 秒内将被학습的리모컨对准제어기的수신头，距离 1 米，轻点리모컨按键，학습成功之后제어기指示灯熄灭。之后将제어기的发射头对准被测试的设备，클릭测试键值，如果设备有相应的反应，则代表학습成功，若학습失败，请重试학습步骤，重新학습。

在上位机的最下方有시리얼 포트통신데이터收发信息显示（下面仅以简码프로토콜做설명，Modbus 类似）：

• 发：[0x55,0xAA 데이터头]+[0x02 命令(进入적외선학습)]+[0x04 键值 4]+[0x05 체크섬]
• 收：[0x55,0xAA 데이터头]+[0x02 命令(进入적외선학습)]+[0x01 操作结果有效]+[0x02 체크섬]
• 发：[0x55,0xAA 데이터头]+[0x03 命令(发射적외선信号)]+[0x04 键值 4]+[0x06 체크섬]
• 收：[0x55,0xAA 데이터头]+[0x03 命令(发射적외선信号)]+[0x01 操作结果有效]+[0x03 체크섬]

3.2 键值학습状态查询

클릭“읽기학습状态”버튼，可查询 48 个键值的학습状态，打钩的代表已经학습。

在下方会有收发信息，55 AA 为데이터头，01 是指令码，代表查询학습状态，后面 8 바이트데이터转换成 8 个 8 位，一共 64 位2진수数，代表：键值 63、键值 62、键值 61、键值 60……键值 2、键值 1、键值 0 共 64 个键值的학습状态。1 为학습成功，0 代表没有학습，因为 IR02 只有 48 个键，所以 8 바이트데이터只有低位的 6 个바이트有效。

• TX：55 AA 01 00
• RX：55 AA 01 00 00 80 00 00 00 01 03 84

上图 8 个데이터：00 00 80 00 00 00 01 03，取右边 6 바이트 80 00 00 00 01 03 表示 48 键학습状态，转换成 2 진법是：

• 1000 0000
• 0000 0000
• 0000 0000
• 0000 0000
• 0000 0001
• 0000 0011

代表键值 0、1、8、47 键值已经학습成功。

3.3 键值改名

为了方便使用적외선제어기，上位机软件上面的键值名称可以被修改并저장。

3.4 导出导入적외선학습码库文件

为了方便批量生产产品，免除反复的进行遥控학습，通过上位机的적외선학습码库管理，可以轻松地批量下载码库文件。首先取一个제어기，将需要학습的键值전체학습并测试通过，之后클릭“从设备导出所有的학습码库”버튼，대기导出完成，之后클릭저장버튼，文件会以当前日期时间命名并且저장到软件所在的目录位置，之后可以自行修改文件名称，存档备用。然后可以更换成其他的제어기，再클릭“导入학습码库到设备”버튼，进行其他제어기的快速설정。码库导入导出的时候可以将통신 속도设置最高，以加快速度，导完了之后改为低통신 속도。

四、简码통신 프로토콜

当焊接了短路点时，통신 프로토콜运行于简码프로토콜。

4.1 통신 프로토콜형식

协定一套통신 프로토콜，为的是更可靠的将적외선학습제어기与 MCU 제어기进行통신，프로토콜码由：시작码（2 바이트）+指令码（1 바이트）+데이터码（n 바이트）+체크섬（1 바이트）组成。并且一条指令，需要在 100mS 内보내기完成，超时未보내기完的，视为无效指令。

• 시작码：0x55, 0xAA
• 指令码：
• 0x01：查询적외선학습键值
  • TX：0x55,0xAA,0x01,0x00
  • RX：0x55,0xAA,0x01,【0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF】,0xFD
• 0x02：指定键值进入학습状态
  • TX：0x55,0xAA,0x02,0x05,0x06
  • RX：0x55,0xAA,0x02,【0x01】,0x02
• 0x03：指定键值发射적외선信号
  • TX：0x55,0xAA,0x03,0x05,0x07
  • RX：0x55,0xAA,0x03,【0x01】,0x08
• 0x04：设置통신통신 속도
  • TX：0x55,0xAA,0x04,0x02,0x05
  • RX：0x55,0xAA,0x04,【0x01】,0x06
• 데이터码：不同的指令后面的데이터码数量不同
• 체크섬：체크섬指的是从시작码开始，到最后一个데이터码的 8 位累加和溢出值作为체크섬。例如：0x55+0xAA+0x04+0x02+0x01 = 0x106，只取 8 位，就是 0x06

4.2 통신 프로토콜，命令详述

命令	설명	MCU/上位机 보내기	제어기回码
1	查询적외선학습结果	0x55,0xAA,0x01,0x00	无데이터 비트 0x55,0xAA,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x13,0x13 8 바이트데이터 비트，转换成 64 位的2진수数，就代表着 64 个键值的학습状态（IR02 有 48 个键），1 已학습，0 未학습。从最右边的데이터 0 位开始，至最左边的데이터 63 位，分别代表键值 0……键值 63。0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x13 表示键值 0、1、4 已학습，其他的键值未학습
2	指定对应的键值학습 시작적외선	0x55,0xAA,0x02,0x05,0x06 1 바이트的데이터 비트，取值范围 0……47	0x55,0xAA,0x02,0x01,0x02 1 바이트的데이터 비트，若是 0 代表操作无效（可能没有这个键值），1 代表操作有效（不代表학습成功了）。进入학습状态需要在 20 秒内进行键值학습，超时视为학습失败。
3	发射键值	0x55,0xAA,0x03,0x05,0x07 1 바이트데이터 비트，데이터取值范围 0……47	0x55,0xAA,0x03,0x01,0x03 1 바이트的데이터 비트，若是 0 代表操作无效（可能没有这个键值或没有학습），1 代表操作有效
4	设置통신통신 속도	0x55,0xAA,0x04,0x02,0x05 1 바이트데이터 비트 0:2400 1:4800 2:9600(出厂默认) 3:19200 4:115200	0x55,0xAA,0x04,0x01,0x04 1 바이트데이터 비트，若是 1 表示成功，若是 0 表示修改失败 修改통신 속도之后，断电重启都是以新的통신 속도在工作

五、MODBUS 통신 프로토콜

제어기默认没焊接短路点，통신 프로토콜运行于 Modbus-RTU 프로토콜。

5.1 통신 프로토콜简述

采用표준 MODBUS-RTU 통신 프로토콜，能很方便的对接市面上大部分的工业设备，或者对接구성(SCADA)软件，甚至对接 PLC 设备。

레지스터주소	PLC주소	操作码	설명
0	40001	03/06	485 통신주소偏移量
1	40002	03/06	485 통신통신 속도
100	40101	06	键值 0 进入적외선학습
101	40102	06	键值 2 进入적외선학습
……	……	……	……
147	40248	06	键值 47 进入적외선학습
200	40201	06	键值 0 发射적외선信号
201	40202	06	键值 2 发射적외선信号
……	……	……	……
247	40248	06	键值 47 发射적외선信号
300	40301	03	键值 15……0 학습状态매개변수
301	40302	03	键值 31……16 학습状态매개변수
302	40303	03	键值 47……32 학습状态매개변수
303	40304	03	键值 63……48 학습状态매개변수

六、크기图

七、附件

7.1 简码프로토콜的체크섬 계산方法，累加和체크섬

u8 UartCrc(u8 *buf, u8 lenth) {
    u8 temp = 0;
    u8 i;
    for (i = 0; i < lenth; i++) {
        temp += buf[i];
    }
    return temp;
}

Uart1_Tx_Dat[0] = 0x55;
Uart1_Tx_Dat[1] = 0xAA;
Uart1_Tx_Dat[2] = 0x01;
Uart1_Tx_Dat[3] = UartCrc(Uart1_Tx_Dat, 3);
Uart_Sendstr_lenth(Uart1_Tx_Dat,4);

八、버전历史

• V1.0：2022.07.09 修订
• V1.1：2022.08.03 完善部分细节설명，更换部分图片，新增板载短路点焊接설명，新增简码통신 프로토콜的설명
• V1.2：2023.02.18 新增제어기板载的시리얼 포트 TTL 설명