El protocolo de los controles remotos: Philips RC-5

A menudo en la etapa de desarrollo de algún proyecto pensamos en que seria útil la utilización de un control a distancia. El control de este tipo mas comúnmente utilizado es el control remoto mediante infrarrojos, como el usado en cualquier televisor o equipo de audio.
Tenemos dos alternativas: o desarrollamos desde cero nuestro protocolo de comunicaciones (y el hardware del emisor) o bien adoptamos alguno de los existentes en el mercado.
Quizás el más difundido y sobre el que más información se puede encontrar es el empleado por Philips, llamado “RC-5“. Este protocolo ha sido adoptado por muchos otros fabricantes, por lo que es posible encontrar controles remotos “genéricos” por muy poco dinero.
Este documento contiene la información necesaria para que podamos decodificar los mensajes enviados por estos controles remotos en nuestros proyectos.

Características:
Las características mas sobresalientes de este protocolo están resumidas en las siguientes líneas:

- 5 bits de dirección y 6 bits para el comando (7, en el caso del RC5X)
- Codificación tipo Manchester (Bi-phase coding)
- Frecuencia portadora de 36KHz.
- Tiempo constante para cada bit, de 1.778ms (64 ciclos a 36KHz.)

> El protocolo:
El protocolo consiste en un tren de pulsos cuadrados de 36Khz (la denominada “portadora”). Cada “1″ esta codificado como 889 microsegundos de pulsos, y 889 microsegundos de “silencio”. El “0″ se codifica como 889 microsegundos de “silencio” y 889 microsegundos de pulsos. La longitud total del “0″ y del “1″ es idéntica, y son 1778 microsegundos (o 1,778 milisegundos). El grafico siguiente ilustra claramente esto:

Dentro de un bit “caben” exactamente 64 pulsos, si la portadora es de 36KHz. Es decir, el periodo de una señal de 36KHz es de 1/36.000 = 27.78125… us, que multiplicado por 64 da exactamente 1778 us. Este es un buen dato para tener en cuenta el diseño del software de nuestro receptor.

Para que el receptor sepa que le esta “diciendo” el emisor remoto, debe poder interpretar las “tramas” de ceros y unos que este le envía. Cada trama es un comando, y esta compuesto por 14 bits (15 en el caso del RC5X). De esos 14 bits, los primeros 2 bits son de “start” (arranque): siempre son “1″. El tercer bit se invierte cada vez que una tecla se pulsa y se suelta nuevamente, para poder distinguir si una tecla permanece presionada o se ha presionado mas de una vez. Los siguientes 5 bits corresponden a la dirección del dispositivo receptor, y los últimos 6 al comando trasmitido. Esto permite utilizar un mismo control remoto para comandar diferentes equipos, simplemente asignando a cada uno un código de dirección diferente.

Una trama RC5 completa.

Hay una variación del código RC5 llamada RC5X que dispone de 7 bits para determinar el comando (lo que permite 128 comandos diferentes vs. los 64 comandos del RC5 tradicional). La forma de la trama es la misma, pero el segundo bit de start (S2) es utilizado como el bit 7 del comando.

Tanto en la dirección como en el comando, primero se transmite el bit mas significativo (MSB) y por ultimo el menos significativo (LSB)

La longitud completa de la trama es igual a 14 * 1.778 us = 24.892 us. Si la tecla se mantiene presionada, la trama se reenvía continuamente, pero con una pausa de equivalente a 50 bits ( 50 x 1.778 us = 88.900us) entre una y otra transmisión. Como dijimos antes, viendo el estado del tercer bit podemos determinar si se trata de pulsaciones sucesivas de la misma tecla (el bit cambiaria) o de una misma pulsación “larga” (el bit permanece en el mismo estado)

Diagramas de tiempo para una transmisión completa.

Comandos pre-definidos
Si estamos creando nuestro propio control remoto, podemos adoptar cualquier dirección y comando para las funciones que implementemos. Pero lo más posible es que queramos utilizar un control remoto de algún aparato en desuso o incluso un control remoto “genérico” nuevo, que seguramente nos costara menos que armarnos uno.

En ese caso, deberíamos consultar las siguientes tablas para saber cuales son los comandos pre-definidos por Philips:

Direcciones. Las que figuran en blanco no están asignadas, y es buena idea
utilizarlas para nuestros proyectos.