STM32 F103C8T6学习笔记12：红外遥控—红外解码-位带操作

news/2024/11/16 3:50:13/

今日学习一下红外遥控的解码使用，红外遥控在日常生活必不可少，它的解码与使用也是学习单片机的一个小过程，我们将通过实践来实现它。

文章提供源码、测试工程下载、测试效果图。

目录

红外遥控原理：

 红外遥控特点：

红外发射装置：

 红外接收示意图：

 NEC协议：

程序设计：

程序实践目标：

位带操作：

定时器4初始化：

定时器4中断服务程序：

处理红外键盘：

主函数：

测试效果：

工程下载：

红外遥控原理：

下图就是红外遥控与1858红外接收头

 红外遥控特点：

优点：抗干扰能力强、信息可靠、功耗低、成本低、容易实现通信

缺点：距离只有几米

红外发射装置：

红外发射装置就比如遥控器，它是由键盘电路、红外编码电路、电源电路、红外发射电路组成的，红外发射电路在遥控器里是最特殊的，但它本质也是一个特殊的红外发光二极管，它在被激发时发出的是红外线，而不是普通二极管那样的可见光~

发射管红外波长：940Nm         载波频率：38KHZ

 红外接收示意图：

由图可知，发射端在左侧控制二极管发射红外线，右侧接收端转化为0和1的信号

 

 NEC协议：

配套的红外遥控器使用的是EC协议，EC码的位定义：
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)。

 反码就是源码基础上取反的意思

程序设计上应该先判断是否有引导码，有了引导码，之后就开始接收对应地址码，控制码以及他们的反码等。

程序设计：

红外接收方面，主要是获取高低电平的信号，而有关NEC逻辑，0协议的转换，接收头已经做好了，会从信号端直接传来1,0的电平信号，因此我们只需捕捉这样的电平信号，将其转换为具体的值即可~

这里提供俩种思路：1.外部中断法      2.定时器捕获法    都可以使用

程序实践目标：

使用定时器4 通道4 捕获红外接收模块接受的遥控信号，并通过串口1打印给上位机

位带操作：

这里我随便找了一个STM32能用的位带地址操作的宏定义，将其放在.h文件即可：

因为STM32 F103 C8T6的引脚只有PA 与 PB 端口，因此我将多出来的注释掉了~~

//IO口地址映射
//输出寄存器
#define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12)//0x4001280C
#define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12)//0x40010C0C
//#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12)//0x4001100C
//#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12)//0x4001140C
//#define GPTOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12)//0x4001180C
//#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12)//0x40011A0C
//#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12)//0x40011E0C
//输入寄存器
#define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8)//0x40010808
#define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8)//0x40010C08
//#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8)//0x40011008
//#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8)//0x40011408
//#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8)//0x40011808
//#define GPTOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8)//0x40011A08
//#define GPTOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8)//0x40011E08//IO口操作,只对单一的IO口!
//确保n的值小于16!
#define PAout(n)	BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)//输出
#define PAin(n) 	BIT_ADDR (GPIOA_IDR_Addr,n)//输入#define PBout(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)//输出
#define PBin(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)//输入//#define PCout(n) 	BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)//输出
//#define PCin(n) 	BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)//输入
// 
//#define PDout(n) 	BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)//输出
//#define PDin(n) 	BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)//输入
// 
//#define PEout(n) 	BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)//输出
//#define PEin(n) 	BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)//输入
// 
//#define PFout(n)	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)//输出
//#define PFin(n)		BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)//输入
// 
//#define PGout(n)	BIT_ADDR(GPIOG_oDR_Addr,n)//输出
//#define PGin(n) 	BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)//输入

定时器4初始化：

//红外遥控初始化
//设置IO以及定时器4的输入捕获
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)//计时器更新中断{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)//捕获中断{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>2200&&Dval<2600)	//得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms{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);//取消上升沿已经被捕获标记}}TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC4);
}

定时器4中断服务程序：


//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)//计时器更新中断{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)//捕获中断{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>2200&&Dval<2600)	//得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms{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);//取消上升沿已经被捕获标记}}TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC4);
}

处理红外键盘：

//处理红外键盘
//返回值:
//	 0,没有任何按键按下
//其他,按下的按键键值.
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;
}

主函数：

 这里主函数为了防止打印反馈太频繁，改为定时器2  每100ms赋值一次Remote_temp变量 红外的接收值

#include "main.h"char Remote_temp,Remote_cnt;int main(void)
{	init_ALL();     //初始化所有函数：printf("HELLO \r\n");while(1){	if(Remote_temp!=0){printf("Remote_temp(DEX)=%d\r\n",Remote_temp); //十进制打印一次键值printf("Remote_temp(HEX)=%x\r\n",Remote_temp); //HEX 16 进制打印一次键值			}	}	
}//初始化所有函数：
void init_ALL(void)
{Usart1_Init(115200);SysTick_Init(72);         //初始化滴答计时器Timer2_Init();						//初始化定时器2Remote_Init();            //红外按键初始化
}//定时器2中断服务函数
void TIM2_IRQHandler(void)
{if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET){		if(++Remote_cnt==10)     //100ms赋值一次红外键值{Remote_cnt=0;		Remote_temp=Remote_Scan();}TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);//清出中断寄存器标志位，用于退出中断}
}

测试效果：

 

工程下载：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/88241288?spm=1001.2014.3001.5503


http://www.ppmy.cn/news/1052920.html

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