一、红外通信概述
红外通信是一种利用红外线进行数据传输的无线通信方式,具有成本低、抗干扰能力较强、功耗低等优点,广泛应用于家电遥控、安防等领域。在嵌入式系统中,STM32 微控制器凭借其丰富的外设资源和强大的处理能力,能够方便地实现红外信号的接收与发送功能。
二、红外通信原理
2.1 红外发送原理
红外发送通常采用特定的编码协议,常见的如 NEC 协议。在 NEC 协议中,一个完整的红外信号包含引导码、地址码、数据码和校验码。引导码由 9ms 的低电平脉冲和 4.5ms 的高电平脉冲组成,用于通知接收端有信号到来。数据通过脉冲宽度来表示,逻辑 0 由 560μs 的低电平脉冲和 560μs 的高电平脉冲组成,逻辑 1 由 560μs 的低电平脉冲和 1690μs 的高电平脉冲组成。
2.2 红外接收原理
红外接收一般使用红外接收头,如 HS0038。它可以将接收到的红外光信号转换为电信号,并进行放大、解调等处理,最终输出数字信号。当接收到红外信号时,接收头输出低电平;无信号时,输出高电平。
三、硬件连接
3.1 红外发送部分
红外发送主要通过红外发光二极管实现。将红外发光二极管的阳极通过一个合适的限流电阻连接到 STM32 的 GPIO 引脚,阴极接地。例如,选择 PA0 作为红外发送引脚。
3.2 红外接收部分
将红外接收头的信号输出引脚连接到 STM32 的一个 GPIO 引脚,如 PA1。同时,将接收头的 VCC 引脚连接到电源,GND 引脚接地。
四、代码实现
4.1 红外发送代码(NEC 协议)
#include "stm32f10x.h"
#define IR_LED_PIN GPIO_Pin_0
#define IR_LED_PORT GPIOA
// 延时函数,单位为微秒
void delay_us(uint32_t us) {
uint32_t i;
for (i = 0; i < us * 72 / 5; i++);
}
// 发送 560us 的低电平脉冲
void send_560us_low(void) {
GPIO_ResetBits(IR_LED_PORT, IR_LED_PIN);
delay_us(560);
GPIO_SetBits(IR_LED_PORT, IR_LED_PIN);
}
// 发送逻辑 0
void send_logic_0(void) {
send_560us_low();
delay_us(560);
}
// 发送逻辑 1
void send_logic_1(void) {
send_560us_low();
delay_us(1690);
}
// 发送引导码
void send_leader_code(void) {
GPIO_ResetBits(IR_LED_PORT,