433模块-----HCS301单片机解码

文章目录

一、序言
二、HCS301编码芯片TX时序
三、检测摇控器开始发送数据
四、中断中接数据
五、KEELOQ算法的软件实现
六、硬件跟上位机参考
七、资料下载信息

工具购买：
stm32F070工具板

一、序言

最近在做433M无线模块的接收跟发送相关的模块，所以想做一些工具，方便以后使用。本文主要来介绍下433M无线的接收跟解码部分。我做了一个测试板。也做了上位机，现分享给大家。我的摇控器是用HCS301编码的。安全性比较高是用滚码的。还用了KEELOQ加密算法。对于一些固定码的433编码芯片来说，这个相对来说安全性比较高了。可以用在门锁上面，安全性要求比较高的应用上面。话不多说，下面就来介绍下这个实例吧。

二、HCS301编码芯片TX时序

时序如下图所示L：

这里有TP是前导码，了解433模块的应该都知道，433接收模块在静态时都会有一些噪声的干扰信号出来。前导信号起着开始发送的作用。他是占空比为50%的脉冲信号。TE是一个低电平信号。后面的是66bit的数据信号。

三、检测摇控器开始发送数据

由于433静态时存在干扰的特点。所以我们解码时就不能用中断方式进行。我们应该是检测到了发送信号的时候再来打开中断，在中断处理中配合定时器实现解码功能。433的干扰信号如下图所示：
综合考虑后，我决定开一个100us的定时器来检测TG信号。当检测到低电平达到TG信号长度的时候。认为摇控器开始发送数据过来。下面是中断处理函数。

//100us定时调用
void RFMODLE_CheckStart(void)
{//接收数据时，检测停止if(WakeupEnable == 0){return;}//读取电平状态CurrentPinStatus = xBSP_HCS301_GetPIn();//连续低电平累加if((LastPinStatus == CurrentPinStatus) && CurrentPinStatus == 0x00){LowTimeCount++;if(LowTimeCountMax < LowTimeCount){LowTimeCountMax = LowTimeCount;}}else{LowTimeCount = 0;//判断低电平脉冲是否符合TGif(LowTimeCountMax > 100 && LowTimeCountMax <257){//启动接收数据WakeupEnable = 0;//配置为中断模式xBSP_HCS301_IoInt();}LowTimeCountMax = 0;}LastPinStatus = CurrentPinStatus;
}

四、中断中接数据

注意，IO中断是采用双边沿的中断方式。

void xSYS_HCS301_IRQHandler(void)
{static uint16_t CurrentTimeValue;      //当前定时器的值static uint16_t LastTimeValue;         //上次定时器的值static uint16_t DetaTimeValue;         //两次进入函数的时间差static uint32_t PwmCount;               //前导部分PWM的计数值static uint16_t DataBitReceiveIndex;   //接前接收位的位置//清除状态if(HCS301_DecodeStep == 0){CurrentTimeValue = GET_TIMERCOUNT();LastTimeValue = GET_TIMERCOUNT();HCS301_DecodeStep++;PwmCount = 0;}//检测TP跟TH信号else if(HCS301_DecodeStep == 1){CurrentTimeValue = GET_TIMERCOUNT();DetaTimeValue = CurrentTimeValue - LastTimeValue;LastTimeValue = CurrentTimeValue;//TP PWM信号if(DetaTimeValue > 260 && DetaTimeValue < 660){PwmCount++;}//TG 信号else if(DetaTimeValue > 260*10 && DetaTimeValue < 660*10){//实际TP 信号有23个脉冲if(DetaTimeValue > 20){HCS301_DecodeStep++;DataBitReceiveIndex = 0;}else{goto error;}}else{goto error;}}//接收数据部分else if(HCS301_DecodeStep == 2){DataBitReceiveIndex++;CurrentTimeValue = GET_TIMERCOUNT();DetaTimeValue = CurrentTimeValue - LastTimeValue;LastTimeValue = CurrentTimeValue;//通过时间来判断逻辑1或0if(DataBitReceiveIndex%2 == 0){//记录位if(DetaTimeValue > (520) && DetaTimeValue < (1320)){WriteBit((DataBitReceiveIndex / 2) - 1 , 0x01);}else if(DetaTimeValue > (260) && DetaTimeValue < (660)){WriteBit((DataBitReceiveIndex / 2) -1 , 0x00);}else{//err;goto error;}//接收完成退出if(DataBitReceiveIndex == 128){//解密Test_DECRYPT(EncryPortion);//判断识别码值是否跟我烧录时候相同if((EncryPortion_de & 0x03FF0000) == 0x01370000){Sync_Current = EncryPortion_de;//两次同步值要不同才认为是新的按键按下if(Sync_Last != Sync_Current){FixedPortion_de = FixedPortion;gHcs301Code1 = FixedPortion_de;gHcs301Code2 = EncryPortion_de;IsSendCodeToPc = 1;}Sync_Last = Sync_Current;}goto error;}}}return;error://出错WakeupEnable = 1;HCS301_DecodeStep = 0;xBSP_HCS301_IoInput();
}void WriteBit(uint8_t bit , uint8_t value)
{if(bit < 32){if(value){EncryPortion |=  (0x01 << bit);}else{EncryPortion &=  ~(0x01 << bit);}}else if(bit < 64){bit -= 32;if(value){FixedPortion |=  (0x01 << bit);}else{FixedPortion &=  ~(0x01 << bit);}}else{}
}

五、KEELOQ算法的软件实现

/*************************************************************************************************************************/
//以下是加密跟解密相关的函数了。unsigned char NLF[2][2][2][2][2];void init()
{NLF[0][0][0][0][0]=0;NLF[0][0][0][0][1]=1;NLF[0][0][0][1][0]=1;NLF[0][0][0][1][1]=1;NLF[0][0][1][0][0]=0;NLF[0][0][1][0][1]=1;NLF[0][0][1][1][0]=0;NLF[0][0][1][1][1]=0;NLF[0][1][0][0][0]=0;NLF[0][1][0][0][1]=0;NLF[0][1][0][1][0]=1;NLF[0][1][0][1][1]=0;NLF[0][1][1][0][0]=1;NLF[0][1][1][0][1]=1;NLF[0][1][1][1][0]=1;NLF[0][1][1][1][1]=0;NLF[1][0][0][0][0]=0;NLF[1][0][0][0][1]=0;NLF[1][0][0][1][0]=1;NLF[1][0][0][1][1]=1;NLF[1][0][1][0][0]=1;NLF[1][0][1][0][1]=0;NLF[1][0][1][1][0]=1;NLF[1][0][1][1][1]=0;NLF[1][1][0][0][0]=0;NLF[1][1][0][0][1]=1;NLF[1][1][0][1][0]=0;NLF[1][1][0][1][1]=1;NLF[1][1][1][0][0]=1;NLF[1][1][1][0][1]=1;NLF[1][1][1][1][0]=0;NLF[1][1][1][1][1]=0;
}//获取source第n个位数
unsigned char getBit(unsigned char source[],int n)
{unsigned char temp0=(unsigned char)1<<(n%8);unsigned char temp1=source[n/8]&temp0;if(temp1!=0){return 1;}return 0;
}//source带进位右移
unsigned char * RRC(unsigned char source[],char c,char n)
{int i=0;unsigned char temp;for(i=n-1;i>=0;i--){temp=source[i];if(c!=0){source[i]=(source[i]>>1)|0x80;}else{source[i]=(source[i]>>1)&0x7f;}if((temp&0x01) != 0){c=1;}else{c=0;}}return source;
}//source带进位左移
unsigned char * RLC(unsigned char source[],char c,char n)
{int i=0;unsigned char temp;for(i=0;i<n;i++){temp=source[i];if(c!=0){source[i]=(source[i]<<1)|0x01;}else{source[i]=(source[i]<<1)&0xfe;}if((temp&0x80)!=0){c=1;}else{c=0;}}return source;
}//加密
unsigned char* CRYPT(unsigned char *source,unsigned char key[])
{int i=0;unsigned char c=0;unsigned char nlf,y16,y0,k,result;init();for (i = 0; i < 528; i++){nlf=NLF[getBit(source, 31)][getBit(source, 26)][getBit(source, 20)][getBit(source, 9)][getBit(source, 1)];y16=getBit(source, 16);y0=getBit(source, 0);k=getBit(key, i%64);result=nlf^y16^y0^k;if (result!=0) {c=1;}else {c=0;}source=RRC(source,c,4);}return source;
}//解密
unsigned char*  DECRYPT(unsigned char *source,unsigned char key[])
{int i=0;unsigned char c=0;unsigned char nlf,y15,y31,k,result;init();for (i = 528; i >0; i--){nlf=NLF[getBit(source, 30)][getBit(source, 25)][getBit(source, 19)][getBit(source, 8)][getBit(source, 0)];y15=getBit(source, 15);y31=getBit(source, 31);k=getBit(key, (i-1)%64);result=nlf^y15^y31^k;if ( result != 0){c=1;}      else{c=0;}                 source=RLC(source,c,4);}return source;
}/*
*********************************************************************************************************************@ Brief  : 解密数据@ Param  : NONE@ Return : NONE@ Author : YWJ(QQ:872180981)@ Data   : 2020-08-29 17:23*********************************************************************************************************************
*/
void Test_DECRYPT(uint32_t data)
{source[0]=(unsigned char)(data);source[1]=(unsigned char)(data>>8);source[2]=(unsigned char)(data>>16);source[3]=(unsigned char)(data>>24);//解密DECRYPT(source, HCS301_Decryptkey);EncryPortion_de = source[3];EncryPortion_de <<= 8;EncryPortion_de |= source[2];EncryPortion_de <<= 8;EncryPortion_de |= source[1];EncryPortion_de <<= 8;EncryPortion_de |= source[0];
}

六、硬件跟上位机参考

由于这次主要是介绍HCS301的解码程序。上位机部分只是作一个显示。还涉及到USB通讯、QT等相关。所以就不多讲解。

上位机：

硬件电路板，电路板可出售，后续会在上面做更多功能。比如说已经完成的HCS301烧录器。

七、资料下载信息

由于百度网盘会更新,可以进群看QQ公告.所以资料都会在同一个地址分享.
群号:339420387