IR Alıcı ve Kumanda: Arduino ile Uzaktan Kumandalı Projeler

Televizyon, klima ve müzik setlerinin kumandaları kızılötesi (IR) ışıkla çalışır. Arduino'ya birkaç liralık bir IR alıcı eklediğinde evdeki neredeyse her kumandanın tuşlarını okuyabilir, bu tuşlarla lamba, LED, motor ya da müzik kontrol edebilirsin. Eşleştirme, uygulama ya da internet gerekmez; kumandayı karta doğrultup tuşa basman yeterlidir. Uzaktan kumandalı ilk projen için en kolay ve en ucuz yol budur.

Kızılötesi kumanda nasıl çalışır?

Kumandanın ucundaki IR LED, gözün göremediği yaklaşık 940 nm dalga boyunda ışık yayar. Bu ışık sürekli yanmaz; saniyede 38.000 kez yanıp sönen bir taşıyıcı sinyal üzerine bindirilir. Alıcının içindeki devre yalnızca bu frekansta titreyen ışığı dikkate alır; böylece güneş ışığı ve lambalar sinyali bozamaz. Alıcı bu titreşimi temiz dijital darbelere çevirir ve sinyal geldiği sürece çıkışını LOW yapar.

Tuşun hangisi olduğu, darbelerin ve aradaki boşlukların uzunluğuyla kodlanır. Bunun için farklı "diller" yani protokoller vardır: en yaygını NEC'tir (bir adres ve bir komut baytı), ayrıca Sony, RC5 (Philips) ve Samsung protokolleri de sık görülür. Neyse ki çözme işini kütüphane yapar; sen yalnızca tuşun kodunu okursun.

Teknik özellikler (VS1838B)

IR alıcı bağlantısı

IRremote kütüphanesiyle tuş kodlarını okumak

Kütüphane Yöneticisi'nde IRremote ara ve Armin Joachimsmeyer'in kütüphanesini kur. Aşağıdaki kod 4.x sürümüyle çalışır; her tuşa bastığında protokolü, adresi ve komut kodunu Seri Monitör'e yazar. İnternetteki eski örneklerde IRrecv ve decode(&results) gibi komutlar görürsen bunlar eski sürüme aittir.

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}

Kumandanın tuşlarına tek tek basıp çıkan kodları not al. Kitlerde gelen küçük 21 tuşlu kumandalar genellikle NEC protokolünü kullanır ve kodları çoğunlukla aşağıdaki gibidir; yine de kendi kumandanın kodlarını okuyarak doğrula:

Kumandayla LED ve röle kontrolü

Kodları öğrendikten sonra her tuşa bir görev verebilirsin. Aşağıdaki örnekte "1" tuşu bir röleyi açıp kapatır, VOL+ ve VOL- ise bir LED'in parlaklığını PWM ile ayarlar. Tuşa basılı tutulduğunda kumanda tekrar sinyali gönderir; aç-kapa gibi işlerde bu tekrarları yok saymak gerekir, yoksa röle bir açılıp bir kapanır. Röle bağlantısı için Röle Modülü Nedir? yazısına bakabilirsin.

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}

Arduino ile IR sinyali göndermek

Arduino yalnızca kumandaları dinlemekle kalmaz, kendisi de kumanda olabilir. Bir IR LED'i (940 nm) 100 Ω'luk bir dirençle Uno'nun 3. pinine bağla; menzili artırmak için LED'i bir transistörle sürebilirsin. Önce kontrol etmek istediğin cihazın kumandasını yukarıdaki kodla okuyup adres ve komut değerlerini öğren, sonra aynı kodu Arduino'dan gönder:

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}

ESP32 ve Raspberry Pi Pico ile IR

VS1838B 3,3 V ile sorunsuz çalıştığı için ESP32 ve Pico'ya doğrudan bağlanır. IRremote kütüphanesi ESP32'yi destekler; alıcıyı GPIO 15 gibi herhangi bir giriş pinine bağlayabilirsin. ESP32 ile kumandadan gelen tuşu Wi-Fi üzerinden başka cihazlara iletebilir ya da telefondan gelen komutu IR LED ile televizyona gönderen bir "akıllı kumanda" yapabilirsin. Pico'da MicroPython için Peter Hinch'in micropython_ir kütüphanesi kullanılır:

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)

IR alıcı ve kumanda ile proje fikirleri

• Kumandalı lamba: Televizyon kumandasının boşta kalan bir tuşuyla 220 V'luk lambayı bir röleyle aç.
• Renk kumandası: Rakam tuşlarıyla bir RGB LED'in rengini değiştir.
• Kumandalı robot araba: Yön tuşlarıyla iki motoru yöneten bir araba.
• Melodi kutusu: Her rakam tuşuna farklı bir melodi ata; ses tarafı için Buzzer Nedir?
• Öğrenen kumanda: Başka kumandaların kodlarını kaydedip tek bir Arduino'dan gönder.
• Şifreli kilit: Doğru tuş sırası girildiğinde servo ile kilidi aç.

Sık yapılan hatalar ve çözümleri

• Hiç kod gelmiyor: OUT kablosu koddaki pinden farklı bir pinde, alıcının bacakları ters ya da kumandanın pili bitmiş; kumandayı telefon kamerasıyla kontrol et.
• Örnek kod derlenmiyor: İnternetteki eski örnekler IRremote 2.x içindir; 4.x sürümünde IrReceiver.begin() ve IrReceiver.decode() kullanılır.
• Rastgele kodlar geliyor: Alıcı doğrudan güneş ışığına ya da floresan lambaya bakıyor olabilir; alıcıyı gölgeye al.
• Aç-kapa tuşu iki kez çalışıyor: Tekrar sinyalleri yok sayılmıyor; IRDATA_FLAGS_IS_REPEAT bayrağını kontrol et.
• tone() ya da 3 ve 11. pinlerdeki PWM bozuluyor: Uno'da IRremote ile aynı zamanlayıcıyı (Timer2) paylaşıyorlar.
• IR LED ile gönderim menzili çok kısa: LED'i bir transistörle daha yüksek akımla sür ve cihaza doğru çevir.

IR alıcı, kablosuz kontrolün en basit ve en ucuz yoludur; evdeki eski kumandalar bile yeni projelerinde ikinci bir hayata kavuşur. BlueGrays uygulamasında IR alıcı ile kumanda değeri okuma, LED açıp kapama, kumandayla melodi çalma, 220 V lamba kontrolü ve ESP32 ile evrensel kumanda projelerini devre şemaları ve kodlarıyla bulabilirsin.