ИК-пульт дистанционного управления на базе Arduino — проблема с передачей данных

Я создал схему 25-кнопочного ИК-пульта дистанционного управления для моего устройства RuneAudio. Устройство представляет собой автономный ATmega328P-PU, работающий от 3 В (2 батарейки AAA) с внутренней частотой 8 МГц. Схема имеет 5 строк и 5 столбцов и использует библиотеку клавиатуры Arduino. Код в основном является копией кода Ника Гэммона (http://www.gammon.com.au/forum/?id=11497&reply=4#reply4), с небольшими изменениями для моих целей.

Схема выглядит следующим образом (R1=1K, R2=10K, R3=62 Ом):

Ниже приведен код, который я использую:

#include <Keypad.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/power.h>
#include <IRremote.h>

const byte ROWS = 5;
const byte COLS = 5;
byte keynum;

char keys[ROWS][COLS] =
{
  {'E', 'D', 'C', 'B', 'A'},
  {'J', 'I', 'H', 'G', 'F'},
  {'O', 'N', 'M', 'L', 'K'},
  {'T', 'S', 'R', 'Q', 'P'},
  {'Y', 'X', 'W', 'V', 'U'}
};

byte rowPins[ROWS] = {9, 10, 11, 12, 13}; // Контакты ряда клавиатуры
byte colPins[COLS] = {4, 5, 6, 7, 8};     // Контакты столбцов клавиатуры

unsigned long IRCode[25] =  {0xB54A38C7, 0xB54A30CF, 0xB54AE191, 0xB54ADCDD, 0xB54AD6C3, 0xB54AE5ED, 0xB54A50AF, 0xB54A9867, 0xB54AB04F, 0xB54A48B7, 0xB54AD02F, 0xB54AFCF7, 0xB54AF56C, 0xB54AEFEE, 0xB54AEAA0, 0xB54A02FD, 0xB54B176F, 0xB54B100D, 0xB54B08F6, 0xB54B031D, 0xB54A42BD, 0xB54AC23D, 0xB54A1AE5, 0xB54A7887, 0xB54A827D};

// Количество элементов в массиве
#define NUMITEMS(arg) ((unsigned int) (sizeof (arg) / sizeof (arg [0])))

// Настройка ИК (пульт дистанционного управления NEC)
const byte IRledPin = 3;
const int NumBits = 32;


// Определять
Keypad kpd = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );
IRsend irsend;

// отключаем прерывания, пока не будем готовы
ISR (PCINT0_vect)
  {
  PCICR = 0;  // отменить прерывания смены пина
  } // конец ISR (PCINT0_vect)

ISR (PCINT1_vect)
  {
  PCICR = 0;  // отменить прерывания смены пина
  } // конец ISR (PCINT1_vect)

ISR (PCINT2_vect)
  {
  PCICR = 0;  // отменить прерывания смены пина
  } // конец ISR (PCINT2_vect)

void setup ()
{
  pinMode (IRledPin, OUTPUT);

  // Маски прерываний смены выводов (см. список в оригинальном коде Ника Гэммонса)
  PCMSK0 |= bit (PCINT1);   // Контакт 9
  PCMSK0 |= bit (PCINT2);   // Контакт 10
  PCMSK0 |= bit (PCINT3);   // Контакт 11
  PCMSK0 |= bit (PCINT4);   // Контакт 12
  PCMSK0 |= bit (PCINT5);   // Контакт 13
  Serial.begin(9600);
}


void reconfigurePins ()
{
Serial.print("1 Reconfig pins"); 
Serial.println("");
  byte i;
  for (i = 0; i < NUMITEMS (colPins); i++)
  {
    pinMode (colPins [i], OUTPUT);
    digitalWrite (colPins [i], HIGH);
  }

  for (i = 0; i < NUMITEMS (rowPins); i++)
    {
    pinMode (rowPins [i], INPUT_PULLUP);
    }   // конец для каждой строки
Serial.print("2 DONE Reconfig pins"); 
Serial.println("");
  }  // конец reconfigurePins


void goToSleep ()
{
Serial.print("3 inside SLEEP"); 
Serial.println("");

  // Настройка обнаружения нажатия клавиш
  byte i;
  for (i = 0; i < NUMITEMS (colPins); i++)
  {
    pinMode (colPins [i], OUTPUT);
    digitalWrite (colPins [i], LOW);
  }

  for (i = 0; i < NUMITEMS (rowPins); i++)
  {
    pinMode (rowPins [i], INPUT_PULLUP);
  }  // конец для каждой строки

  // Проверить, не нажаты ли контакты (в противном случае выход из спящего режима при отпускании клавиши)
  for (i = 0; i < NUMITEMS (rowPins); i++)
  {
    if (digitalRead (rowPins [i]) == LOW)
    {
  Serial.print("ROW LOW: "); 
  Serial.print(rowPins [i]); 
Serial.println("");
      reconfigurePins ();
      return;
    }
  }

  // Преодоление любых задержек, связанных с дребезгом, встроенных в библиотеку клавиатуры
  delay (10);

  // В этот момент нажатие клавиши должно соединить верхний уровень в ряду с
  // к нижнему значению в столбце и вызвать смену пина
Serial.print("4 Going to SLEEP"); 
Serial.println("");

  set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN);
  sleep_enable();

Serial.print("5 AWAKE"); 
Serial.println("");

  byte old_ADCSRA = ADCSRA;
  // Отключить АЦП для экономии энергии
  ADCSRA = 0;

  power_all_disable ();  // отключить различные модули

  PCIFR  |= bit (PCIF0) | bit (PCIF1) | bit (PCIF2);   // очистить все невыполненные прерывания
  PCICR  |= bit (PCIE0) | bit (PCIE1) | bit (PCIE2);   // включить прерывания по смене контакта

  // Отключить функцию отключения питания в программном обеспечении
  MCUCR = bit (BODS) | bit (BODSE);
  MCUCR = bit (BODS);
  sleep_cpu ();

  // Отмените сон в качестве меры предосторожности
  sleep_disable();
  power_all_enable ();   // снова включаем модули
  ADCSRA = old_ADCSRA;   // повторно включить преобразование АЦП

  // Верните контакты клавиатуры на место, как они должны быть.
  reconfigurePins ();
Serial.print("6 Leaving SLEEP"); 
Serial.println("");

}

void loop ()
{

  byte key =  kpd.getKey();
  if (!key)
  {
Serial.print("CALLING SLEEP"); 
Serial.println("");

    // Спящий режим, если ни одна клавиша не нажата
    goToSleep ();
    return;
 Serial.print("After RETURN"); 
Serial.println("");

  }

  // Вычитаем значение ASCII из первого значения ключа, чтобы получить аргумент массива HEX
  keynum = key - 'A';
Serial.print("SENDING IR....................................................................................."); 
Serial.println("");

  // sendNEC(беззнаковые длинные данные, int nbits);
  irsend.sendNEC(IRCode[keynum], NumBits);
Serial.print(IRCode[keynum]); 
Serial.println("");

}

Скетч отлично компилируется и загружается. Он определяет нажатия клавиш и посылает ИК-сигналы. Но пропускает около половины нажатий клавиш. Я тестирую на макетной плате, используя одну клавишу - R1C5 (S5 на схеме).

Я должен признать, что, несмотря на то, что потратил много времени на изучение спецификации ATmega328 и блогов Ника об энергосбережении, я не могу полностью понять функции энергосбережения из-за моих не очень зрелых навыков и сложности всего проекта (Rune Audio на базе Raspberry Pi + TDA7439 контроллер тональности + выключатель питания на базе ATmega для Pi + 2-канальный аудиоусилитель + этот ИК-пульт дистанционного управления).

Я добавил несколько последовательных отпечатков, чтобы проверить, что происходит. Последовательные выходы, похоже, не синхронизированы, и последнее сообщение перед сном — «CALLING SLEEP», хотя я ожидал, что это будет «4 Going to SLEEP». А добавление последовательной печати загадочным образом уменьшает количество промахов.

Ниже приведен последовательный вывод сразу после включения питания и нажатия одной клавиши:

EP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving SLEEP
SENDING IR.....................................................................................
3041540295
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig

После многократного нажатия клавиш происходит следующее:

CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
SENDING IR.....................................................................................
3041540295
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving SLEEP
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving 
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving 
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving 
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving 
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
4 Going to SLEEP
5 AWAKE
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
6 Leaving SLEEP
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig pins
SENDING IR.....................................................................................
3041540295
CALLING SLEEP
3 inside SLEEP
ROW LOW: 9
1 Reconfig pins
2 DONE Reconfig

Было бы очень полезно, если бы кто-нибудь показал мне здесь свет.

Хорошо. Длинные строки серийной печати заменены на отдельные цифры, где они обозначают: 1= 1 Переконфигурировать контакты 2= 2 ГОТОВО Перенастроить контакты 3= 3 внутри СНА 4= РЯД НИЖНИЙ= 5= 4 Иду спать 6= 5 ПРОБУЖДЕННЫХ 7= 6 Выход из СНА 8= ВЫЗОВ КО СНУ .....= ОТПРАВКА ИК

Я вижу, где он терпит неудачу. Теперь выкладываю следующий сериал:

6
1
2
7
8
3
49
1
2
8
3
49
1
2
8
3
49
1
2
8
3
49

Таким образом, программа просыпается при нажатии клавиши (6), затем перенастраивает пины (1,2), выходит из функции сна (7) и включает основную (8). Здесь byte key = kpd.getKey() НЕ обнаруживает нажатие клавиши и снова вызывает sleep (3). Sleep обнаруживает нижнюю строку 9 (4-9). После этого он застревает в цикле основных и спящих функций, пока нажатие клавиши не закончится. На данный момент проблема, похоже, в kpd.getKey().