Кондиционер по ИК: протоколы климатической техники

Кондиционер сдался последним. ТВ-пульты, вентилятор, увлажнитель — таблицы были готовы за вечера, а сниффер на сплит-системе печатал UNKNOWN, дамп на полторы сотни строк и кадр, приходящий дважды подряд. Полторы сотни — не фигура речи: интервалы печатаются построчно, и один кадр занимает весь экран монитора. Знакомый путь — записать кадр кнопки «плюс градус» и слать его — работал ровно до вечера, когда я поднял температуру родным пультом с дивана: мой записанный кадр продолжал ставить старые 22 градуса, потому что в нём зашиты именно они.

Причина глубже длины кадра. Пульт кондиционера с экранчиком знает текущее состояние — он его и показывает. Поэтому каждая кнопка отправляет весь паспорт: температуру, режим, скорость вентилятора, положение жалюзи, флажок бипа и служебные байты. Даже жалюзи уезжают в кадре своим байтом: покачали створки — пульт собрал весь паспорт заново. Кнопки «плюс один градус» в эфире не существует: пульт пересобирает кадр целиком и шлёт заново.

Здесь разберём климатический кадр по байтам на примере Midea, включим кондиционер готовыми классами IRac и IRMideaAc и соберём сниффер с воспроизведением для безымянной техники, у которой класса нет.

Сравнение с NEC показывает масштаб. Кадр ТВ-пульта — 32 бита, смысл — «нажали кнопку 43», состояние живёт в телевизоре. Климатический кадр — само состояние: 48 бит у Midea, 18 байт у Mitsubishi, 27 у Daikin, и всё это уезжает заново на каждую кнопку. Длина в интервалах ещё выразительнее: сотня-другая пар импульс-пауза, по два байта RAM на пару. Буфер RAW_BUFFER_LENGTH из RAW-урока здесь встаёт впритык: у Midea с повтором набирается около 200 пар. И время: кадр с дублем тянется в эфире вдвое-втрое дольше любого NEC — по кондиционеру сразу видно, почему спамить кадрами не стоит.

Midea изнутри, чтобы не было магии. Шесть байт: флаги с температурой, режим с вентилятором, жалюзи — плюс два байта-дубля с перевёрнутыми битами, знакомая идея инверсий у NEC. Последний байт — контрольная сумма по остальным. И вишенка: следом за кадром пульт шлёт его инвертированную копию — приёмник сверяет обе и выбрасывает всё, если помеха исказила хоть одну. Дубль не несёт новых данных — он только подтверждение, поэтому в дампе второй блок выглядит похожим, но не идентичным: биты инвертированы, пары 0 и 1 поменялись местами. Одиночная засветка лампы кадр испортит, но не подменит: не сошлась сумма — кондиционер просто молчит.

Это знание работает в двух местах. Сниффер печатает сырые интервалы, и отличить климатический кадр от длинного мусора помогает понимание структуры: шапка, ровный ритм бит, повтор-дубль — вся грамматика из таблицы других протоколов. А когда кондиционер молчит на самодельный кадр, проверка идёт по списку: контрольная сумма, порядок пар, полная ли длина. Половинного прохождения не бывает — кадр либо принят целиком, либо выброшен. У NEC пропуск кадра проходит незаметно, у климата — рассинхрон: поэтому сниффер и строит таблицу состояний, а не событий.

В IRremoteESP8266 под климатическую технику лежит отдельный этаж. На каждую марку — свой класс: IRMideaAc, IRGreeAc, IRDaikinESP, IRMitsubishiAC; список в репозитории длинный, нужный подключается заголовком вроде ir_Midea.h. Имена классов иногда забавны: IRDaikinESP получил приставку ESP, потому что этот протокол первым встретили на ESP8266, — к плате приставка отношения не имеет. Внутри класса поля уже разобраны: setTemp(24) ставит градусы, setMode — режим (охлаждение, обогрев, осушение, вентиляция), setFan — скорость вентилятора, setSwingVToggle — вертикальные жалюзи. Контрольная сумма считается внутри send() — руками складывать байты не придётся.

Над марками есть универсальный IRac: описываешь желаемое состояние в структуре — протокол, градусы, режим, вентилятор, жалюзи — и зовёшь sendAc(). Структура называется next: заполнили поля — отправили, состояние можно держать в переменной и менять по одному полю. Сменить кондиционер с Midea на Gree — переписать одну строку протокола, а не скетч. В структуре есть и поле beep: у марок, умеющих писк на включение, он гасится одним присваиванием — скриптовое управление без бипа в два часа ночи.

Имена констант режимов и скоростей меняются от версии к версии — держите открытым ir_Midea.h из установленной библиотеки и сверяйте. Это честнее любой статьи, включая эту: у меня один апдейт библиотеки переименовал пару констант, и скетч напомнил об этом сам, при компиляции. Хорошая привычка после установки — запустить готовый пример из папки examples по своей марке: он печатает разобранное состояние и сразу показывает, какие методы живы в вашей версии.

Путь без классов остаётся полезным — для безымянной техники, которой в списке марок нет. Схема та же, что в RAW-уроке, с одной поправкой: RAW_BUFFER_LENGTH поднимайте до 250-300, иначе кадр с инвертированным дублем не влезет. На ESP32 эта цена незаметна, на Uno — уже больно. Дальше по накатанной: дамп каждого режима в массив uint16_t, воспроизведение IrSender.sendRaw(кадр, длина, 38), проверка с полуметра. Дальность сразу не судите: длинный кадр при слабом токе диода размывается, и тут транзистор на передатчике не роскошь. И держите пульт под рукой: сверять дамп с тем, что показывал экранчик, быстрее, чем гадать по интервалам.

Мой порядок для нового кондиционера: сначала класс — если марка поддержана, он экономит вечер и считает контрольную сумму честно. Класса нет — диктофон: по одному кадру на режим, таблица в PROGMEM (флеш 32 КБ против 2 КБ RAM на Uno), воспроизведение целиком. И никогда не пытайтесь собрать кадр «плюс один градус»: его нет в природе, климатический пульт каждый раз шлёт полный паспорт состояния.

Эксперимент на понимание занимает десять минут: в самодельном кадре измените один байт состояния и отправьте — кондиционер молчит, контрольная сумма не сошлась. Верните байт — включится. Я так убедился, что целостность проверяется по-настоящему, а не на бумаге: заодно стало ясно, почему кадры от помех не превращают климат в генератор случайных команд.

Выдержка из практики: таблицу режимов я держу в PROGMEM и не трогаю годами — состояния кондиционера конечны, как и гардероб. Новые кадры добавляются только при смене техники, а это редкость. И один поведенческий штрих: климат не любит частых кадров — шлёте десять подряд, получаете пик на каждый, и если бип не выключен, домашние в голос: сплит-система отпикивает каждую вашу отправку.

Климатическая техника закрыла самый сложный участок раздела: кадр-состояние, классы по маркам, сниффер с буфером на двести пар. Дальше собранное можно скрещивать: включать охлаждение по будильнику из урока про будильники DS3231 к приходу домой, а управлять всем знакомым пультом из урока про команды и повторы — платформа с транзисторным передатчиком из предыдущего урока умеет и слать кадры, и слушать эфир. Практика на закругление: снимите по кадру на каждый режим своего кондиционера и разложите их по кнопкам шлюза — вечер работы, и техника слушается плату, а не только пульта.