STM32学习之红外遥控

基本原理：

发射器采用红外发光二级管发射红外光波；

接收器由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将发射器发射的红外光接收转换为相应的电信号。

但是，我们怎么确定我们按了什么键呢？

在计算机的世界里，世界的真理就是0与1，看，我们定义发射器一个编号，在让接收器只接受这个编号的设备发出的信息，那么两者就有了联系。发射器有不同的按键，我们让每个按键都有不同的编号(键码），每次按键，就发编号，那么接收器上也就能收到不同的编号，我们要做的，就是解码，根据NEC协议这本密码书，解出按了什么键。

红外遥控的NEC协议：载波：38khz，波长940nm

0与1：

如图，0与1这样表示，假如我们把时间放慢1百万倍，接收器先保持了560s的载波，然后保持了560s的空闲，那么相应的就产生了一个逻辑“0”，逻辑"1"也是同样的道理。正常情况下，在电路中，都是一直保持低电平的，而当接收器接收到了红外光波，电路导通，才会有高电平。

有了0，1，选择我们就可以读出发射器的地址编码和按键编码了，这是我们一开始就已经知道的。

我们的NEC密码书是这样读的：

数据格式：引导码+地址码+地址反码+数据码+数据反码

每一次按键，都是这样发出信息的，同时也是这样读取信息的。

引导码是固定的，9ms的载波，其后是4.5ms的空闲

然后就是地址码(遥控器的地址编号），地址反码是为了进一步确认,数据码就是按键编号。当然，读取地址码和数据码都是低位在前的读法。

如上图，地址码为：01011001(0x59) 数据码为：00010110(0x16)

这只是发送一次的正常序列，那我们按着一个键一直发怎么办？

重复码

我们并不是继续发上图的序列来重复发，而是设置了一个专属于重复码的序列，来说明，我要重复！

序列是这样的：

在发射器中，我们以110ms为周期，发射这样的重复码序列，具体如图：

以上就是NEC协议了，就是我们MCU解码发射器的密码书，相当与我们掌握了加减乘除的方法，接着就是具体的使用密码书(解码)。

此实验中，我们定义了一个RmtSta变量，但是作为寄存器使用，还定义了32位的Rmartc，做为接收数据。

RmtSta
bit7	bit6	bit5	bit4	bit3~0
收到引导码标志	得到一个按键所有信息标志	保留位	上升沿捕获标志	溢出计数器

整个实验，我们采用输入捕获来获取各个电平长度，但是我们只通过记录低电平的电平长度来判断0，1，引导码，重复码。从而进行一系列的判断。

前情提要：通过设置预分频器，计数器1us＋1，设置自动重载值10000，10ms溢出

这基本上就是整个解码的顺序图，一定是先走步骤1，再走步骤2，具体怎么走，那要看具体的地址码和数据码是什么了，如果长按，就会发生更新中断，然后就会发生步骤3.

通过以上，我们就获得了32位的接收数据（地址码，地址反码，数据码，数据反码）和按键次数

/*******************************************************************************
* 函数名           : Remote_Init
* 功能            : NEC协议的红外遥控初始化
* 输入            : 无
* 输出            : 无
*******************************************************************************/
#include "remote.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"void Remote_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PORTB时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);   //TIM4 时钟使能 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;               //PB9 输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD;        //上拉输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_9); //初始化GPIOB.9TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000; //设定计数器自动重装值 最大10ms溢出  TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = (72 - 1);  //预分频器,1M的计数频率,1us加1.       TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_timTIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMxTIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;  // 选择输入端 IC4映射到TI4上TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;    //上升沿捕获TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;    //配置输入分频,不分频 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x03;//IC4F=0011 配置输入滤波器 8个定时器时钟周期滤波TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);//初始化定时器输入捕获通道TIM_Cmd(TIM4, ENABLE);  //使能定时器4NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  //TIM3中断NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //先占优先级0级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器   TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC4, ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC4IE捕获中断
}//遥控器接收状态
//[7]:收到了引导码标志
//[6]:得到了一个按键的所有信息
//[5]:保留
//[4]:标记上升沿是否已经被捕获
//[3:0]:溢出计时器
u8  RmtSta = 0;
u16 Dval;       //下降沿时计数器的值
u32 RmtRec = 0;    //红外接收到的数据
u8  RmtCnt = 0;    //按键按下的次数
//定时器4中断服务程序
void TIM4_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) != RESET){if (RmtSta & 0x80)                             //上次有数据被接收到了{RmtSta &= ~0X10;                          //取消上升沿已经被捕获标记if ((RmtSta & 0X0F) == 0X00)RmtSta |= 1 << 6;    //标记已经完成一次按键的键值信息采集if ((RmtSta & 0X0F) < 14)RmtSta++;else{RmtSta &= ~(1 << 7);                  //清空引导标识RmtSta &= 0XF0;                        //清空计数器 }}}if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_CC4) != RESET){if (RDATA)//上升沿捕获{TIM_OC4PolarityConfig(TIM4, TIM_ICPolarity_Falling);                      //CC4P=1   设置为下降沿捕获TIM_SetCounter(TIM4, 0);                            //清空定时器值RmtSta |= 0X10;                            //标记上升沿已经被捕获}else //下降沿捕获{Dval = TIM_GetCapture4(TIM4);                    //读取CCR4也可以清CC4IF标志位TIM_OC4PolarityConfig(TIM4, TIM_ICPolarity_Rising);             //CC4P=0   设置为上升沿捕获if (RmtSta & 0X10)                          //完成一次高电平捕获 {if (RmtSta & 0X80)//接收到了引导码{if (Dval > 300 && Dval < 800)            //560为标准值,560us{RmtRec <<= 1;                    //左移一位.RmtRec |= 0;                    //接收到0     }else if (Dval > 1400 && Dval < 1800)  //1680为标准值,1680us{RmtRec <<= 1;                  //左移一位.RmtRec |= 1;                    //接收到1}else if (Dval > 2100 && Dval < 2500)   //得到按键键值增加的信息 2250为标准值2.25ms{RmtCnt++;                    //按键次数增加1次RmtSta &= 0XF0;              //清空计时器     }}else if (Dval > 4200 && Dval < 4700)        //4500为标准值4.5ms{RmtSta |= 1 << 7;                    //标记成功接收到了引导码RmtCnt = 0;                       //清除按键次数计数器}}RmtSta &= ~(1 << 4);}}TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update | TIM_IT_CC4);
}

接下来就是对数据进行处理，这一步很简单：

具体代码采用是正点原子的实验代码：

/*******************************************************************************
* 函数名           : Remote_Scan
* 功能            : 对32位解码值处理
* 输入            : 无
* 输出            : 无8位数据值(键码)
*******************************************************************************/
u8 Remote_Scan(void)
{u8 sta = 0;u8 t1, t2;if (RmtSta & (1 << 6))//得到一个按键的所有信息了{t1 = RmtRec >> 24;         //得到地址码t2 = (RmtRec >> 16) & 0xff;   //得到地址反码 if ((t1 == (u8)~t2) && t1 == REMOTE_ID)//检验遥控识别码(ID)及地址 {t1 = RmtRec >> 8;t2 = RmtRec;if (t1 == (u8)~t2)sta = t1;//键值正确  }if ((sta == 0) || ((RmtSta & 0X80) == 0))//按键数据错误/遥控已经没有按下了{RmtSta &= ~(1 << 6);//清除接收到有效按键标识RmtCnt = 0;      //清除按键次数计数器}}return sta;
}

至于main函数，只要用which语句，case用各个按键的键码来识别即可。

———————————————————————————————————————————

参考资料：

1.《STMF1开发指南—库函数版》正点原子

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