STM32F407入门开发: NEC红外线协议解码

DS小龙哥 发表于 2022/02/28 09:20:33 2022/02/28
【摘要】 红外线遥控是家电领域里很常见的一种遥控方式,常见的电视机、空调、投影机等设备基本都支持红外线遥控;这也主要是红外线遥控成本比较低,现在很多电视机也支持蓝牙遥控器了,穿透性、速度、比红外线遥控要好很多。

一、NEC红外线协议与接收头介绍

红外线遥控是家电领域里很常见的一种遥控方式,常见的电视机、空调、投影机等设备基本都支持红外线遥控;这也主要是红外线遥控成本比较低,现在很多电视机也支持蓝牙遥控器了,穿透性、速度、比红外线遥控要好很多。

红外线遥控的原理: 就是通过红外光的闪烁传递数据,需要一对红外线发射管、一个红外线接收头。
这个红外线接收头对红外光很敏感,接收到红外光就输出低电平,相反就是高电平。所以可以通过这个原理就可以通过与遥控器端、接收端约定协议就能传递数据了。

下面两张图是红外线接收头的原理图:

image.png

image.png

二、解码实现代码

红外线协议有很多,下面就以NEC协议为例:
NEC协议分为: 引导码、用户码、用户反码、按键码、按键反码组成。
引导码是9ms低电平+4.5毫秒高电平组成。
数据位一共32位。也就是个字节。对应上面说的后4个数据位。

数据1表示:0.56ms低电平+1.68ms高电平
数据0表示:0.56ms低电平+0.56ms低电平。

红外线解码思路在M4上面实现有两种方式(其实本质是一样的):

  1. 通过定时器输入捕获方式
  2. 通过定时器+外部中断的方式

下面的代码就是采用定时器捕获+外部中断方式实现解码。

2.1 main.c代码

#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "sys.h"
#include "exti.h"
#include "timer.h"
#include "pwm.h"
#include "ds18b20.h"
#include "infrared.h"
extern u8 InfraredRxBuff[5];
int main(void)
{
	LED_Init();
	KEY_Init();
	USART1_Init(84,115200);
	KEY_EXTI_Init();
	DS18B20_Init();
	InfraredRxInit();             //红外线解码初始化
	while(1)
	{
	  if(InfraredRxBuff[4])
		 {
			 InfraredRxBuff[4]=0; //清除接收成功标志
			 printf("USER=0x%x\r\n",InfraredRxBuff[0]);
			 printf("KEY=0x%x\r\n",InfraredRxBuff[2]);
			 LED0=0;
			 DelayMs(100);
			 LED0=1;
		 }
	}
}

2.2 解码核心代码


#include "infrared.h"
/*
函数功能:红外线解码初始化
硬件连接:PA8
定 时 器:使用TIM2
*/
void InfraredRxInit(void)
{
	/*1. 开时钟*/
	RCC->AHB1ENR|=1<<0;//使能PORTA时钟

	/*2. 配置GPIO口模式*/
	GPIOA->MODER&=~(0x3<<8*2); //清除模式
	GPIOA->MODER|=0x0<<8*2;    //配置输入模式

	/*3. 开启SYSCFG时钟 */
	RCC->APB2ENR|=1<<14;

	/*4. 开放来自线x上的中断请求*/
	EXTI->IMR|=1<<8; //中断线8

	/*3. 配置中断线触发边沿*/
	EXTI->FTSR|=1<<8; //下降沿

	/*4. 配置产生中断的对应IO口*/
	SYSCFG->EXTICR[2]&=~(0xf<<0*4);
	SYSCFG->EXTICR[2]|=0x0<<0*4;

	/*5. 配置中断优先级*/
	SetNVICPriorityGrouping(EXTI9_5_IRQn,1,1);

	/*6. 初始化定时器*/
	RCC->APB1ENR|=1<<0;     //开启定时器2的时钟
	RCC->APB1RSTR|=1<<0;    //开启复位时钟  
	RCC->APB1RSTR&=~(1<<0); //关闭  
	TIM2->PSC=84;     			//预分频
	TIM2->ARR=65535;        //重装载寄存器
	TIM2->CR1&=~(1<<0);     //开启计数器
}

/*
函数功能:获取高电平持续的时间
返 回 值:高电平持续的时间
*/
u32 GetInfraredRxH(void)
{
 TIM2->CR1|=1<<0;
 TIM2->CNT=0;
 while(INFRARED_RX){}
 TIM2->CR1&=~(1<<0);
 return TIM2->CNT;
}

/*
函数功能:获取低电平持续的时间
返 回 值:低电平持续的时间
*/
u32 GetInfraredRxL(void)
{
 TIM2->CR1|=1<<0;
 TIM2->CNT=0;
 while(!INFRARED_RX){}
 TIM2->CR1&=~(1<<0);
 return TIM2->CNT;
}


/*
函数功能:外部中断线0中断服务函数
NEC协议解码原理:
1. 先接收引导码:9ms低电平+4.5ms高电平
2. 引导码之后,是连续的32位数据。用户码+用户反码+按键码+按键反码
3. 数据‘0’ :560us低电平+560us高电平
4. 数据‘1’ :560us低电平+1680us高电平
*/
u8 InfraredRxBuff[5]={0}; //存放红外线接收的数据值,其中[4]表示标志位。=0失败,=1成功
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
	u32 time,j,i;
	u8 data=0;
	EXTI->PR|=1<<0;  //清除中断标志位
	/*1. 判断引导码*/
	time=GetInfraredRxL(); //获取低电平的时间
	if(time<5000||time>11000)return;
	time=GetInfraredRxH();
	if(time<2500||time>5500)return;

	/*2. 接收用户码和按键码*/
	for(i=0;i<4;i++)
	{
		for(j=0;j<8;j++)
			{
			time=GetInfraredRxL(); //获取低电平的时间
			if(time<360||time>660)return;

			time=GetInfraredRxH(); //获取高电平的时间
			//560us高电平  0  、 1680us高电平 1
			if(time>360&&time<660)
			{
				data>>=1;
			}
			else if(time>1480&&time<1880)
			{
				 data>>=1;
				 data|=0x80; //1000 0000
			}
		}
		InfraredRxBuff[i]=data;
	}
	InfraredRxBuff[4]=1; //标志红外线解码成功
}

#ifndef _INFRARED_H
#define _INFRARED_H
#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
void InfraredRxInit(void);
u32 GetInfraredRxH(void);
u32 GetInfraredRxL(void);
#define INFRARED_RX PAin(8)  //红外线的接收口
#endif
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