Enhance IR control functionality and configuration

- Updated angle_minus value in config.json for switch calibration.
- Added support for seminsu devices in load_seminsus function.
- Implemented polling logic for seminsu devices in main.py.
- Adjusted switch position representation from "-" and "+" to "1" and "0".
- Introduced IRRxTxPollPair class for IR communication in ir_pair.py.
- Created ir_test.py for testing IR functionality with configurable parameters.
This commit is contained in:
Artem Kashaev 2025-12-26 10:05:41 +05:00
parent cf2eac04bf
commit 5521d8da5d
5 changed files with 479 additions and 11 deletions

View File

@ -3,7 +3,7 @@
{
"id": 1283,
"pin": 12,
"angle_minus": 65,
"angle_minus": 70,
"angle_plus": 125
},
{
@ -24,5 +24,17 @@
"angle_minus": 125,
"angle_plus": 65
}
],
"seminsus": [
{
"id": 6000,
"pin_rx": 16,
"pin_tx": 6
},
{
"id": 6001,
"pin_rx": 17,
"pin_tx": 7
}
]
}

302
ir_pair.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,302 @@
from machine import Pin, PWM
from time import ticks_ms, ticks_diff, sleep_ms
class IRRxTxPollPair:
"""Пара ИК-передатчик/приёмник с опросной логикой.
Логика цикла:
1) включаем передатчик (непрерывные 38кГц)
2) ждём окно выборки и считаем фронты на RX
3) выключаем передатчик
4) ждём остаток периода
Примечание:
Многие ИК-приёмники (TSOP/VS1838) демодулируют посылки и могут
подавлять "постоянный" carrier из-за AGC. В таком случае фронтов может
быть мало/не быть это особенность модуля приёмника.
"""
def __init__(
self,
*,
rx_pin: int,
tx_pin: int,
poll_period_ms: int = 500,
tx_on_ms: int = 50,
blinks_per_poll: int = 1,
blink_off_ms: int = 5,
freq_hz: int = 38_000,
duty_percent: int = 33,
min_edges: int = 1,
count_rising: bool = True,
count_falling: bool = True,
rx_pull: int | None = None,
):
if poll_period_ms <= 0:
raise ValueError("poll_period_ms must be > 0")
if tx_on_ms <= 0 or tx_on_ms > poll_period_ms:
raise ValueError("tx_on_ms must be in 1..poll_period_ms")
if blinks_per_poll <= 0:
raise ValueError("blinks_per_poll must be > 0")
if blink_off_ms < 0:
raise ValueError("blink_off_ms must be >= 0")
if not (1 <= duty_percent <= 100):
raise ValueError("duty_percent must be in 1..100")
if min_edges < 0:
raise ValueError("min_edges must be >= 0")
if not (count_rising or count_falling):
raise ValueError("At least one of count_rising/count_falling must be True")
active_ms = (blinks_per_poll * tx_on_ms) + ((blinks_per_poll - 1) * blink_off_ms)
if active_ms > poll_period_ms:
raise ValueError("poll_period_ms too small for blinks_per_poll/tx_on_ms/blink_off_ms")
self.rx_pin_num = rx_pin
self.tx_pin_num = tx_pin
self.poll_period_ms = poll_period_ms
self.tx_on_ms = tx_on_ms
self.blinks_per_poll = blinks_per_poll
self.blink_off_ms = blink_off_ms
self.freq_hz = freq_hz
self.duty_percent = duty_percent
self.min_edges = min_edges
self.count_rising = count_rising
self.count_falling = count_falling
pull = 0
if rx_pull is not None:
pull = rx_pull
self._rx = Pin(rx_pin, Pin.IN, pull)
self._tx_pin = Pin(tx_pin, Pin.OUT)
self._pwm = PWM(self._tx_pin)
self._pwm.freq(freq_hz)
self._edge_count = 0
# Храним результат опросов внутри пары.
self._last_seen = None # type: bool | None
self._prev_seen = None # type: bool | None
self._last_edges = 0
self._prev_edges = 0
self._last_poll_ms = None # type: int | None
trigger = 0
if count_rising:
trigger |= Pin.IRQ_RISING
if count_falling:
trigger |= Pin.IRQ_FALLING
self._rx.irq(trigger=trigger, handler=self._on_rx_edge)
self._tx_enabled = False
self.disable_tx() # стартуем с выключенного излучения
# Неблокирующий опрос: state machine.
self._poll_active = False
self._phase = 0 # 0=idle, 1=tx_on, 2=tx_off_gap, 3=rest
self._blink_idx = 0
self._deadline_ms = 0
def _on_rx_edge(self, _pin):
self._edge_count += 1
@property
def edge_count(self) -> int:
"""Количество фронтов на RX в последнем/текущем цикле опроса."""
return self._edge_count
@property
def last_seen(self) -> bool | None:
"""Результат последнего poll_once(): True/False или None если ещё не вызывали."""
return self._last_seen
@property
def prev_seen(self) -> bool | None:
"""Результат предпоследнего poll_once(): True/False или None если данных нет."""
return self._prev_seen
@property
def last_edges(self) -> int:
"""Количество фронтов, зафиксированных в последнем poll_once()."""
return self._last_edges
@property
def prev_edges(self) -> int:
"""Количество фронтов, зафиксированных в предпоследнем poll_once()."""
return self._prev_edges
@property
def last_poll_ms(self) -> int | None:
"""Время (ticks_ms) когда завершился последний poll_once(), либо None."""
return self._last_poll_ms
@staticmethod
def _seen_to_state(seen: bool) -> int:
# 1 = луч перекрыт, 0 = луч не перекрыт
return 1 if seen else 0
@property
def last_state(self) -> int | None:
"""Состояние последнего опроса: 1=перекрыт, 0=не перекрыт, None=нет данных."""
if self._last_seen is None:
return None
return self._seen_to_state(self._last_seen)
@property
def prev_state(self) -> int | None:
"""Состояние предпоследнего опроса: 1=перекрыт, 0=не перекрыт, None=нет данных."""
if self._prev_seen is None:
return None
return self._seen_to_state(self._prev_seen)
@staticmethod
def _set_pwm_duty(pwm: PWM, duty_u16: int):
# Совместимость между портами MicroPython.
try:
pwm.duty_u16(duty_u16)
except AttributeError:
# ESP32/старые порты
duty_10bit = (duty_u16 * 1023) // 65535
duty = getattr(pwm, "duty", None)
if duty is None:
raise
duty(duty_10bit)
def enable_tx(self):
duty_u16 = int(65535 * self.duty_percent / 100)
self._set_pwm_duty(self._pwm, duty_u16)
self._tx_enabled = True
def disable_tx(self):
self._set_pwm_duty(self._pwm, 0)
self._tx_enabled = False
@property
def poll_in_progress(self) -> bool:
return self._poll_active
def start_poll(self):
"""Запустить один цикл опроса НЕБЛОКИРУЮЩЕ.
Дальше нужно часто вызывать update(); когда update() вернёт True цикл завершён.
"""
if self._poll_active:
return
# Сдвигаем прошлое состояние.
self._prev_seen = self._last_seen
self._prev_edges = self._last_edges
self._edge_count = 0
self._blink_idx = 0
now = ticks_ms()
self.enable_tx()
self._phase = 1 # tx_on
self._deadline_ms = now + self.tx_on_ms
self._poll_active = True
def update(self) -> bool:
"""Продвинуть state machine опроса.
Возвращает True, если цикл опроса ЗАВЕРШЁН в этом вызове.
"""
if not self._poll_active:
return False
now = ticks_ms()
if ticks_diff(now, self._deadline_ms) < 0:
return False
if self._phase == 1: # tx_on закончился
self.disable_tx()
if self._blink_idx < (self.blinks_per_poll - 1):
self._phase = 2 # tx_off_gap
self._deadline_ms = now + self.blink_off_ms
else:
self._phase = 3 # rest
active_ms = (self.blinks_per_poll * self.tx_on_ms) + ((self.blinks_per_poll - 1) * self.blink_off_ms)
rest = self.poll_period_ms - active_ms
self._deadline_ms = now + rest
return False
if self._phase == 2: # gap закончился, следующий blink
self._blink_idx += 1
self.enable_tx()
self._phase = 1
self._deadline_ms = now + self.tx_on_ms
return False
# rest закончился -> фиксируем результат
seen = self._edge_count >= self.min_edges
self._last_seen = seen
self._last_edges = self._edge_count
self._last_poll_ms = now
self._poll_active = False
self._phase = 0
return True
def poll_once(self) -> bool:
"""Один цикл опроса. Возвращает True если RX "видел" активность."""
# Совместимость: блокирующий вариант поверх неблокирующего.
self.start_poll()
while not self.update():
sleep_ms(1)
return bool(self._last_seen)
def run(self, callback=None):
"""Бесконечный опрос.
callback(seen: bool, edge_count: int, now_ms: int) вызывается каждый цикл.
"""
next_t = ticks_ms()
while True:
now = ticks_ms()
# Держим период стабильным даже если callback/лог печатает долго.
if ticks_diff(now, next_t) < 0:
sleep_ms(1)
continue
self._edge_count = 0
for i in range(self.blinks_per_poll):
self.enable_tx()
sleep_ms(self.tx_on_ms)
self.disable_tx()
if self.blink_off_ms and i != (self.blinks_per_poll - 1):
sleep_ms(self.blink_off_ms)
# Сдвигаем прошлое состояние и фиксируем текущее.
self._prev_seen = self._last_seen
self._prev_edges = self._last_edges
seen = self._edge_count >= self.min_edges
self._last_seen = seen
self._last_edges = self._edge_count
self._last_poll_ms = ticks_ms()
if callback is not None:
callback(seen, self._edge_count, now)
next_t = next_t + self.poll_period_ms
def deinit(self):
try:
self._rx.irq(handler=None)
except Exception:
pass
try:
self.disable_tx()
except Exception:
pass
try:
self._pwm.deinit()
except Exception:
pass
# Пример использования:
#
# from ir_pair import IRRxTxPollPair
#
# pair = IRRxTxPollPair(rx_pin=16, tx_pin=28, poll_period_ms=200, tx_on_ms=30)
# pair.run(lambda seen, edges, now: print("OK" if seen else "NO", edges))

71
ir_test.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,71 @@
from machine import Pin
from time import ticks_ms, ticks_diff
from ir_pair import IRRxTxPollPair
# --- Настройки пинов ---
# RX_PIN: выход ИК-приёмника (обычно TTL сигнал с модуля VS1838/TSOP*)
# TX_PIN: пин ИК-светодиода/ключа (на него подаётся 38кГц PWM во время окна опроса)
RX_PIN = 16
TX_PIN = 6
# --- Тайминги опроса ---
POLL_PERIOD_MS = 500 # период опроса (как часто проверяем)
TX_ON_MS = 50 # сколько держим 38кГц включённым в каждом цикле
STATUS_PERIOD_MS = 1000
# --- Условия теста ---
# N влияет сразу на:
# - сколько раз "мигнуть" ИК-передатчиком за 1 цикл опроса
# - сколько фронтов (edges) нужно увидеть, чтобы считать луч НЕ перекрытым
N = 5
LED = Pin("LED", Pin.OUT)
def main():
pair = IRRxTxPollPair(
rx_pin=RX_PIN,
tx_pin=TX_PIN,
poll_period_ms=POLL_PERIOD_MS,
tx_on_ms=TX_ON_MS,
blinks_per_poll=N,
blink_off_ms=5,
freq_hz=38_000,
duty_percent=33,
min_edges=N,
# Считаем только FALLING: обычно на каждом включении carrier RX даёт 1 спад.
# Тогда 5 миганий ~= 5 edges (а при подсчёте обоих фронтов было бы ~10).
count_rising=False,
count_falling=True,
)
last_status = ticks_ms()
print("IR poll test started")
print("RX pin:", RX_PIN, "TX pin:", TX_PIN)
print("poll_period_ms:", POLL_PERIOD_MS, "tx_on_ms:", TX_ON_MS)
print("N:", N, "(blinks_per_poll and min_edges)")
try:
while True:
pair.poll_once() # результат и счетчики сохраняются внутри pair
LED.toggle()
now = ticks_ms()
if ticks_diff(now, last_status) >= STATUS_PERIOD_MS:
seen = bool(pair.last_seen)
print(
("BEAM NOT BLOCKED" if seen else "BEAM BLOCKED")
+ " | edges=%d" % pair.last_edges
)
last_status = now
finally:
pair.deinit()
main()

97
main.py
View File

@ -2,8 +2,11 @@ import sys
from switch import Switch
import select
from machine import Pin
from time import sleep_ms
from ir_pair import IRRxTxPollPair
SEMINSU = dict()
SWITCHES = dict()
LED = Pin("LED", Pin.OUT) # "LED" — специальное имя для встроенного индикатора
@ -21,7 +24,28 @@ def load_switches():
angle_plus=sw_cfg["angle_plus"]
)
SWITCHES[sw.id] = sw
# print(f"Loaded {len(SWITCHES)} switch{'es' if len(SWITCHES) > 1 else ''}.")
def load_seminsus():
with open("config.json", "r") as file:
import json
config = json.load(file)
for sem_cfg in config["seminsus"]:
seminsu = IRRxTxPollPair(
rx_pin=sem_cfg["pin_rx"],
tx_pin=sem_cfg["pin_tx"],
poll_period_ms=200,
tx_on_ms=10,
blinks_per_poll=10,
blink_off_ms=5,
freq_hz=38_000,
duty_percent=33,
min_edges=10,
count_rising=False,
count_falling=True,
)
SEMINSU[sem_cfg["id"]] = seminsu
def resolve_command(command: str):
@ -33,14 +57,14 @@ def resolve_command(command: str):
return "ERROR Invalid ID"
direction = parts[3]
if direction not in ("+", "-"):
if direction not in ("1", "0"):
return "ERROR Invalid direction"
if sw_id not in SWITCHES:
return f"ERROR Switch {sw_id} not found"
# Выполняем действие
if direction == "+":
if direction == "0":
SWITCHES[sw_id].set_plus()
else:
SWITCHES[sw_id].set_minus()
@ -51,15 +75,70 @@ def resolve_command(command: str):
evts = []
for id, sw in SWITCHES.items():
evts.append(f"EVENT SWITCH {id} {sw.pos}")
for id, seminsu in SEMINSU.items():
evts.append(f"EVENT IK_MODULE {id} {seminsu.last_state}")
return "\n".join(evts)
_seminsu_ids = []
_seminsu_idx = 0
_active_seminsu_id = None
def _next_seminsu_id():
global _seminsu_idx
if not _seminsu_ids:
return None
sid = _seminsu_ids[_seminsu_idx]
_seminsu_idx = (_seminsu_idx + 1) % len(_seminsu_ids)
return sid
def poll_seminsus_step():
"""Неблокирующий шаг опроса seminsu.
В каждый момент времени опрашивается только ОДНА пара.
"""
global _active_seminsu_id
if not SEMINSU:
return
if _active_seminsu_id is None:
_active_seminsu_id = _next_seminsu_id()
if _active_seminsu_id is None:
return
SEMINSU[_active_seminsu_id].start_poll()
seminsu = SEMINSU[_active_seminsu_id]
done = seminsu.update()
if not done:
return
# Цикл завершён — печатаем при изменении состояния.
if seminsu.prev_state is not None and seminsu.last_state is not None:
if seminsu.prev_state != seminsu.last_state:
# state: 1 = перекрыт, 0 = не перекрыт
print(f"EVENT IK_MODULE {_active_seminsu_id} {seminsu.last_state}")
_active_seminsu_id = None
def work():
poll = select.poll()
poll.register(sys.stdin, select.POLLIN)
# Готовим список id seminsu для round-robin.
global _seminsu_ids, _seminsu_idx, _active_seminsu_id
_seminsu_ids = list(SEMINSU.keys())
_seminsu_idx = 0
_active_seminsu_id = None
while True:
events = poll.poll()
LED.toggle()
# 1) Обработка stdin НЕ блокирует цикл seminsu.
events = poll.poll(0)
for fd, event in events:
if event & select.POLLIN:
try:
@ -67,16 +146,20 @@ def work():
if not line:
continue
parts = line.split()
result = resolve_command(line)
if result:
print(result)
except Exception as e:
# Любая неожиданная ошибка — тоже одна строка
print(f"ERROR {e}")
# 2) Один неблокирующий шаг опроса seminsu.
poll_seminsus_step()
# Небольшая пауза, чтобы не крутить CPU на 100%.
sleep_ms(1)
if __name__ == "__main__":
LED.on()
load_switches()
load_seminsus()
work()

View File

@ -8,13 +8,13 @@ class Switch:
self.angle_minus = angle_minus
self.angle_plus = angle_plus
self.servo = Servo(pin)
self.pos = "-"
self.pos = "1" # 1 - минус, 0 - плюс
self.set_minus()
def set_minus(self):
self.servo.angle(self.angle_minus)
self.pos = "-"
self.pos = "1"
def set_plus(self):
self.servo.angle(self.angle_plus)
self.pos = "+"
self.pos = "0"