Receptor IR y mando a distancia: proyectos con control remoto en Arduino

Los mandos de la tele, el aire acondicionado y el equipo de música funcionan con luz infrarroja (IR). Si añades a Arduino un receptor IR que cuesta muy poco, podrás leer las teclas de casi cualquier mando de casa y usarlas para controlar lámparas, LED, motores o música. No hace falta emparejar nada, ni app, ni internet: basta con apuntar el mando a la placa y pulsar una tecla. Es la forma más fácil y barata de hacer tu primer proyecto con control remoto.

¿Cómo funciona un mando de infrarrojos?

El LED IR de la punta del mando emite luz de unos 940 nm, que el ojo no ve. La luz no está siempre encendida: va montada sobre una señal portadora que parpadea 38.000 veces por segundo. El circuito del receptor solo hace caso a la luz que parpadea a esa frecuencia, así que el sol y las lámparas no pueden estropear la señal. El receptor convierte ese parpadeo en pulsos digitales limpios y pone su salida en LOW mientras llega señal.

Qué tecla se ha pulsado se codifica con la duración de los pulsos y de los huecos entre ellos. Para eso existen distintos «idiomas», llamados protocolos: el más común es NEC (un byte de dirección y otro de comando), y también son habituales los de Sony, RC5 (Philips) y Samsung. Por suerte, la librería hace la decodificación y tú solo lees el código de la tecla.

Características técnicas (VS1838B)

Conexión del receptor IR

Leer los códigos de las teclas con la librería IRremote

En el Gestor de librerías busca IRremote e instala la librería de Armin Joachimsmeyer. El código siguiente funciona con la versión 4.x; cada vez que pulsas una tecla, escribe en el Monitor Serie el protocolo, la dirección y el código de comando. Si en ejemplos antiguos de internet ves órdenes como IRrecv y decode(&results), son de una versión vieja.

1#include <IRremote.hpp>
2
3const int IR_PIN = 2;
4
5void setup() {
6  Serial.begin(9600);
7  IrReceiver.begin(IR_PIN, ENABLE_LED_FEEDBACK);   // sinyal gelince dahili LED yanar / onboard LED blinks on signal
8}
9
10void loop() {
11  if (IrReceiver.decode()) {
12    Serial.print("Komut / command: 0x");
13    Serial.println(IrReceiver.decodedIRData.command, HEX);
14    IrReceiver.printIRResultShort(&Serial);        // protokol ve adres / protocol and address
15    IrReceiver.resume();                           // sonraki tuşa hazırlan / ready for the next key
16  }
17}

Pulsa las teclas de tu mando una a una y apunta los códigos. Los mandos pequeños de 21 teclas que vienen en los kits suelen usar el protocolo NEC y sus códigos suelen ser los de la tabla; aun así, compruébalos leyendo tu propio mando:

Controlar un LED y un relé con el mando

Cuando conoces los códigos, puedes darle una tarea a cada tecla. En el ejemplo siguiente, la tecla «1» enciende y apaga un relé, y VOL+ y VOL- ajustan el brillo de un LED con PWM. Si mantienes pulsada una tecla, el mando envía señales de repetición; en tareas de encender y apagar hay que ignorarlas, o el relé no parará de cambiar. Para conectar el relé, mira ¿Qué es un módulo relé?

1#include <IRremote.hpp>
2
3const int IR_PIN = 2;
4const int LED_PIN = 9;       // PWM pini / PWM pin
5const int RELAY_PIN = 7;     // aktif LOW röle / active-LOW relay
6
7bool relayOn = false;
8int brightness = 128;
9
10void setup() {
11  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
12  pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT);
13  digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH);
14  IrReceiver.begin(IR_PIN);
15}
16
17void loop() {
18  if (!IrReceiver.decode()) return;
19  bool repeat = IrReceiver.decodedIRData.flags & IRDATA_FLAGS_IS_REPEAT;   // tuş basılı tutuluyor / key held down
20  switch (IrReceiver.decodedIRData.command) {
21    case 0x0C:                               // "1": röleyi aç-kapa / toggle the relay
22      if (!repeat) {
23        relayOn = !relayOn;
24        digitalWrite(RELAY_PIN, relayOn ? LOW : HIGH);
25      }
26      break;
27    case 0x15:                               // VOL+: daha parlak / brighter
28      brightness = min(brightness + 15, 255);
29      break;
30    case 0x07:                               // VOL-: daha sönük / dimmer
31      brightness = max(brightness - 15, 0);
32      break;
33  }
34  analogWrite(LED_PIN, brightness);
35  IrReceiver.resume();                       // sonraki tuşa hazırlan / ready for the next key
36}

Enviar señales IR con Arduino

Arduino no solo escucha mandos: también puede ser uno. Conecta un LED IR (940 nm) al pin 3 del Uno con una resistencia de 100 Ω; para más alcance, puedes manejar el LED con un transistor. Primero lee con el código anterior el mando del aparato que quieres controlar para saber su dirección y su comando, y luego envía ese mismo código desde Arduino:

1#include <IRremote.hpp>
2
3const int IR_SEND_PIN = 3;    // IR LED, 100 Ω direnç ile / IR LED with a 100 Ω resistor
4
5void setup() {
6  IrSender.begin(IR_SEND_PIN);
7}
8
9void loop() {
10  IrSender.sendNEC(0x00, 0x46, 0);   // adres, komut, tekrar sayısı / address, command, repeats
11  delay(5000);
12}

IR con el ESP32 y la Raspberry Pi Pico

El VS1838B funciona sin problemas a 3,3 V, así que se conecta directamente al ESP32 y a la Pico. La librería IRremote es compatible con el ESP32; puedes conectar el receptor a cualquier pin de entrada, como el GPIO 15. Con un ESP32 puedes reenviar por Wi-Fi las teclas del mando a otros aparatos o hacer un «mando inteligente» que envíe a la tele, con un LED IR, las órdenes que llegan del móvil. En la Pico con MicroPython se usa la librería micropython_ir de Peter Hinch:

1from machine import Pin
2from ir_rx.nec import NEC_8          # micropython_ir kütüphanesi / library (Peter Hinch)
3import time
4
5def on_key(command, address, ctrl):
6    if command >= 0:                 # negatif değerler tekrar ya da hata / negatives mean repeat or error
7        print("Komut / command: 0x{:02X}".format(command))
8
9ir = NEC_8(Pin(16, Pin.IN), on_key)  # GP16 → OUT
10
11while True:
12    time.sleep(1)

Ideas de proyectos con receptor IR y mando

• Lámpara con mando: enciende una lámpara de 230 V con un relé usando una tecla libre del mando de la tele.
• Mando de colores: cambia el color de un LED RGB con las teclas numéricas.
• Coche robot con mando: un coche cuyos dos motores manejas con las flechas.
• Caja de melodías: asigna una melodía distinta a cada tecla numérica; para el sonido, mira ¿Qué es un zumbador?
• Mando que aprende: graba los códigos de otros mandos y envíalos desde un solo Arduino.
• Cerradura con clave: abre una cerradura con un servo cuando se introduzca la secuencia correcta de teclas.

Errores comunes y cómo solucionarlos

• No llega ningún código: el cable OUT está en un pin distinto del que pone el código, las patas del receptor están invertidas o la pila del mando se ha agotado; comprueba el mando con la cámara del móvil.
• El código de ejemplo no compila: los ejemplos antiguos de internet son para IRremote 2.x; la versión 4.x usa IrReceiver.begin() y IrReceiver.decode().
• Llegan códigos al azar: puede que el receptor esté de cara al sol directo o a un fluorescente; ponlo a la sombra.
• La tecla de encender y apagar actúa dos veces: no se están ignorando las repeticiones; comprueba el indicador IRDATA_FLAGS_IS_REPEAT.
• tone() o el PWM de los pines 3 y 11 fallan: en el Uno comparten temporizador (Timer2) con IRremote.
• Muy poco alcance al enviar con un LED IR: maneja el LED con un transistor para darle más corriente y oriéntalo hacia el aparato.

Un receptor IR es la forma más sencilla y barata de controlar algo sin cables; hasta los mandos viejos del cajón tienen una segunda vida en tus nuevos proyectos. En la app BlueGrays encontrarás proyectos para leer códigos de mando, encender y apagar LED, tocar melodías con el mando, controlar una lámpara de 230 V y hacer un mando universal con ESP32, con esquemas y código.