STM32进阶-红外遥控器的应用详细步骤

红外遥控器概述

红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。

同类产品的红外线遥控器，可以有相同的遥控频率或编码，而不会出现遥控信号“串门”的情况。

红外遥控的编码目前广泛使用的是：NEC Protocol 的PWM(脉冲宽度调制)和Philips

RC-5 Protocol 的PPM(脉冲位置调制)。

NEC协议的特征：

1、8位地址和8位指令长度；

2、地址和命令两次传输；（确保可靠性）

3、PWM脉冲宽度调制，以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”；

4、载波频率为38KHz

5、位时间为1.125ms和2.25ms

NEC码位的定义：

一个脉冲对应560us的连续载波，一个逻辑1传输需要2.25ms（560us脉冲+1680us低电平），一个逻辑0的传输需要1.125ms（560us脉冲+560us低电平）。而遥控接收头在收到脉冲时为低电平，在没有收到脉冲时为高电平，因此，我们在接收头端收到的信号为：逻辑1应该是560us低+1680us高，逻辑0应该是560us低+560us高。如下图：

NEC遥控器指令格式：

NEC遥控指令的数据格式为：同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平组成，地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式。按照低位在前，高位在后的顺序发送。采用反码是为了增加传输的可靠性（可用于校验）。

其地址码为0，控制码为21（从左往右读数）。可以看到在100ms之后，我们还收到了几个脉冲，这是NEC码规定的连发码(由9ms低电平+2.5m高电平+0.56ms低电平+97.94ms高电平组成)，如果在一帧数据发送完毕之后，按键仍然没有放开，则发射重复码，即连发码，可以通过统计连发码的次数来标记按键按下的长短/次数。

红外遥控器接口

根据自己芯片类型查询相应的引脚接口

由图可知：

应该初始化GPIO口PA8，输入模式，中断线设置为8，NVIC通道为EXTI9_5_IRQn

红外遥控器程序思路

对应通道输入捕获功能，下降沿捕获

开启捕获中断。当捕获到下升沿产生捕获中断

在中断中使用函数判断高电平持续时间，若高电平时间为4~5ms， 则为引导码；若为1.2m~1.8ms，则为1;若为0.2ms ~1ms ，则为1; 然后通过判断反码关系，确定数据的有效。

关键代码

void Infrared_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;    

EXTI_InitTypeDef    EXTI_InitStruct;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;

//使能SYSCFG时钟

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

//使能GPIOA

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);

/*

...

*/

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

//设置IO口与中断线的映射关系,必须分开写      

SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource8);

/*

...

*/

EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);

/*

...

*/

NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

}

u32 ir_pluse_high_time(void)

{

u32 t=0;

//while跳出条件低电平到来或者t > 250

while(PAin(8) == 1)

{

t++;

delay_us(20); //20微秒

if(t > 250)   //大于5ms数据异常  250*20 = 5000us

break;

}

return t;

}

//返回1数据帧正常，0数据帧异常

int pending(u32 ir_data)  //地址码（31~24） 地址反码（16~23）  控制码（8~15） 控制反码（0~7）

{

u8 addr1,addr2,data1,data2;

addr1 = ((ir_data>>24) & 0xff);

addr2 = ((ir_data>>16) & 0xff);

data1 = ((ir_data>>8) & 0xff);

data2 = (ir_data & 0xff);

if((addr1+addr2 == 0xff) && (data1+data2 == 0xff))

return 1;

else 

return 0;

}

void EXTI9_5_IRQHandler(void)

{

u32 t=0;

u32 ir_bit=0;

u8  ir_valed=0;

u32 ir_data = 0;

u8  ir_cunt=0;

//判断是否中断线8

if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8) == SET)

{

while(1)

{

if(PAin(8) == 1)  //等待到高电平，过滤低电平 == if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_8) == 1)

{

//获取高电平时间

t = ir_pluse_high_time();

if(t>=250)

break;

//同步码头高电平时间在4ms~5ms

if(t>200 && t<250)

{

ir_valed = 1; //同步码头有效

continue;

}

//若高电平持续时间为400~1000us内则为数据位为0：  560us在400~1000us

else if(t>20 && t<50)

{

ir_bit = 0;  

}

else if(t>60 && t<90)//若高电平持续时间为1200~1800us内则为数据位为1：  1680us在1200~1800us

{

ir_bit = 1;

}

if(ir_valed)

{

//将位数据移到到ir_data

ir_data |= ir_bit<<(31-ir_cunt);

ir_cunt++;

if(ir_cunt >= 32)

{ 

if(pending(ir_data))

{

printf("ir_data = %#Xn",ir_data);

}

break;

}

}

}

}

}

//清除中断标志位

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);

}