使用ESPHome代替RCA电视遥控器
逆向通信协议
今天的主角是下面这个FFALCON电视机，网上没有太多它的资料，应该是属于TCL品牌的电视。
我需要能遥控它的开启和关闭，我借了一台 Flipper Zero，开始尝试抓取遥控器的红外信号。
可以看到FLipperZero识别到了遥控器信号。信号是RCA协议，并且内容是A:0xF C:0x54。但是我此时并不知道这个协议的具体发送格式以及A和C分别代表了什么。于是我找到了下面的这篇文章，讲述了RCA协议的基本帧格式。
根据上面这篇文章的描述，RCA协议包含了如下特征
- 12 位协议。
- 4 位地址和 8 位命令（共 12 位）。
- 脉冲距离调制。
- 载波频率为 56kHz。
- 位时间为 1.5ms 或 2.5ms。
- 为确保可靠性，在原码之后发送补码。
注意，这篇文章的作者使用的遥控器可能是使用56kHz频率的接收管，因此我在这里踩了个坑。后面会详细描述。
首先，我根据这个作者提供的信息，编写了如下的ESPHome代码，code字段下的数组里，正数表示脉冲，负数表示低电平，数字的绝对值是持续的时间，单位是微秒。
remote_transmitter:
- id: ir_transmitter
pin: GPIO2
# IR uses a typical 50% duty cycle
carrier_duty_percent: 50%
button:
- platform: template
name: TV Switch
on_press:
- remote_transmitter.transmit_raw:
transmitter_id: ir_transmitter
code: [ # 自定义脉冲序列
4000, -4000, # 起始脉冲（前导码）
500, -2000, # A:0xF -> 1111
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -1000, # C:0x54 -> 01010100
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -8000,
]
carrier_frequency: 56kHz测试下来并不工作，于是我在自己的设备上搭建了测试平台，使用一个红外发射管和一个对应的红外接收管测试收发，逻辑分析仪的0通道接到红外发射管，1通道是接收管，我得到了下面的波形
注意，目前是工作在56kHz载波的情况下，接收管工作不正常，并且接到FlipperZero上也捕捉不到信号。于是经过一番搜索，我发现市面上常见的遥控器都是38kHz载波的，于是我把载波频率carrier_frequency换成了38kHz，又试了一次，这次能在FlipperZero上捕捉到RCA信号帧。同时用逻辑分析仪也能抓到正确的波形。
但是问题来了，依旧没办法正常遥控电视机，问题出在哪里了呢？其实需要连续发送两次以上，最终代码如下：
remote_transmitter:
- id: ir_transmitter
pin: GPIO2
# IR uses a typical 50% duty cycle
carrier_duty_percent: 50%
button:
- platform: template
name: TV Switch
on_press:
- remote_transmitter.transmit_raw:
transmitter_id: ir_transmitter
code: [ # 自定义脉冲序列
4000, -4000, # 起始脉冲（前导码）
500, -2000, # A:0xF -> 1111
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -1000, # C:0x54 -> 01010100
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -1000, # 0
500, -2000, # 1
500, -8000,
]
carrier_frequency: 38kHz
repeat:
times: 3RCA红外协议
特征
- 4 位地址和 8 位指令（共 12 位）。
- 脉冲距离调制。
- 载波频率为 38kHz。
- 位时间为 1.5ms 或 2.5ms。
- 为确保可靠性，在原码之后发送补码。
- 按下遥控器后每 64ms 重新发送一次（从前一帧开始到下一帧开始计算）
调制
RCA 协议使用脉冲距离编码。每个脉冲是一个 500μs 长的 38kHz 载波信号（28 个周期）。码元1一共持续2.5ms；码元0一共持续1.5ms。
协议编码
上图显示了RCA协议的典型脉冲序列。在该协议中，最高有效位（MSB）优先传输。在此示例中，传输的是地址0xA和命令0x68。消息以一个4毫秒的AGC（自动增益控制）脉冲开始，这个脉冲用于设置早期红外接收器的增益。随后是一个4毫秒的间隔，接着传输地址和命令。地址和命令会传输两次，第二次的所有位都被取反，用于验证接收到的消息。
总的传输时间是固定的，因为每一位的反转值都会重复传输。如果你不关心这种可靠性，可以忽略反码。
只要遥控器上的按键保持按下，命令会每64毫秒重复一次（从前一帧开始到下一帧开始计算）。
Cody Gu