目录
实验目的：红外遥控LED灯翻转
实验平台：正点原子精英板
一、简介
1.红外遥控简介
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。
2.红外发射器和接收器简介
发射器：IR333C发出波长为940nm附近 导通时，IR333C发射红外光 不导通时，IR333C不发射红外光。
接收器：IRM3638T接收波长为940nm 接收的载波频率为38kHz 当接收到红外载波信号时，OUT引脚输出低电平 当没有接收到红外载波信号时，OUT引脚输出高电平。
载波周期：1s / 38KHz ≈ 26.3us
载波发射周期：26.3us(一个周期) = 8.77us(发射红外光) + 17.53us(不发射红外光)
载波不发射周期：整个周期内，不发射红外光
注意：红外载波信号由多个载波发射周期组成，并且OUT引脚输出的高低电平和协议中解析的高低电平含义不同。
3.红外编解码协议简介
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)。
PWM(脉冲宽度调制)：以红外载波的占空比表示‘0’和‘1’ 。发射红外载波的时间固定，通过改变不发射载波的时间来改变占空比。
PPM(脉冲位置调制)：以发射载波的位置表示‘0’和‘1’。从发射载波到不发射载波为‘0’，从不发射载波到发射载波为‘1’ ，发射载波和不发射载波的时间相同，都是0.68ms，每位的时间都是固定的。
本次实验利用的PWM，利用定时器输入捕获，判断高电平的时间从而判断是“1”还是“0”。
指令格式：
注意：① 地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式
② 按照低位在前，高位在后的顺序发送
③ 采用反码是为了增加传输的可靠性（可用于校验）
二、HAL库的配置
1.时钟树配置
参考：STM32 hal库使用笔记（一）GPIO的使用—流水灯_乱码小伙的博客-优快云博客
2.定时器配置
从原理图可以得到解释器的输出引脚接到了PB9上，对应的是定时器4的通道4。
原理：
1）开启定时器对应通道输入捕获功能，默认上升沿捕获。计数频率为1MHz，自动装载值为10000，溢出时间为10ms。
2）开启定时器输入捕获更新中断和捕获中断。 当捕获到上升沿产生捕获中断，当定时器计数溢出，产生更新中断。
3）当捕获到上升沿的时候，设置捕获极性为下降沿捕获（为下次捕获下降沿做准备），然后设置定时器计数值为0（清空定时器），同时设置变量g_remote_sta的位4值为1，标记已经捕获到上升沿。
4）当捕获到下降沿的时候，读取定时器的值赋值给变量g_remote_data，然后设置捕获极性为上升沿捕获（为下次捕获上升沿做准备），同时对变量g_remote_sta的位4进行判断：
如果g_remote_sta位4位1，说明之前已经捕获到过上升沿，那么对捕获值g_remote_data进行判断：
300-800之间，说明接收到的是数据0，1400-1800之间，说明接收到的数据为1，2200-2600，说明是连发码，4200-4700说明为同步码。
分析后赋值相应的标志位。 如果是定时器发生溢出中断，那么分析，如果之前接收到了同步码，并且是检测到相关位条件符合情况，标记完成一次按键信息采集。通过对g_remote_sta的相关位进行判断进而检测是否松开按键。
三、代码编写
用户只需要打开定时器中断和输入捕获中断，并在回调函数中编写编码逻辑即可。
/* TIM4 init function */
void MX_TIM4_Init(void)
{
TIM_ClockConfigTypeDef sClockSourceConfig = {0};
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0};
TIM_IC_InitTypeDef sConfigIC = {0};
htim4.Instance = TIM4;
htim4.Init.Prescaler = 72;
htim4.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
htim4.Init.Period = 9999;
htim4.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
htim4.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_ENABLE;
if (HAL_TIM_Base_Init(&htim4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sClockSourceConfig.ClockSource = TIM_CLOCKSOURCE_INTERNAL;
if (HAL_TIM_ConfigClockSource(&htim4, &sClockSourceConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
if (HAL_TIM_IC_Init(&htim4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET;
sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_ENABLE;
if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim4, &sMasterConfig) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
sConfigIC.ICPolarity = TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING;
sConfigIC.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
sConfigIC.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
sConfigIC.ICFilter = 0x03;
if (HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&htim4, &sConfigIC, TIM_CHANNEL_4) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim4, TIM_CHANNEL_4); /* 开始捕获TIM的通道值 */
__HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim4, TIM_IT_UPDATE); /* 使能更新中断 */
}为了避免按键冲突，加入log1进行限制。
/* 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
*/
uint8_t g_remote_sta = 0;
uint32_t g_remote_data = 0; /* 红外接收到的数据 */
uint8_t g_remote_cnt = 0; /* 按键按下的次数 */
/**
* @brief 定时器更新中断回调函数
* @param htim:定时器句柄
* @retval 无
*/
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == TIM4)
{
if (g_remote_sta & 0x80) /* 上次有数据被接收到了 */
{
g_remote_sta &= ~0X10; /* 取消上升沿已经被捕获标记 */
if ((g_remote_sta & 0X0F) == 0X00)
{
g_remote_sta |= 1 << 6; /* 标记已经完成一次按键的键值信息采集 */
}
if ((g_remote_sta & 0X0F) < 14)
{
g_remote_sta++;
}
else
{
g_remote_sta &= ~(1 << 7); /* 清空引导标识 */
g_remote_sta &= 0XF0; /* 清空计数器 */
}
}
}
}
/**
* @brief 定时器输入捕获中断回调函数
* @param htim:定时器句柄
* @retval 无
*/
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
if (htim->Instance == TIM4)
{
uint16_t dval; /* 下降沿时计数器的值 */
if (RDATA) /* 上升沿捕获 */
{
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim4,TIM_CHANNEL_4,TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_FALLING);//CC4P=1 设置为下降沿捕获
__HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim4, 0); /* 清空定时器值 */
g_remote_sta |= 0X10; /* 标记上升沿已经被捕获 */
}
else /* 下降沿捕获 */
{
dval=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim4, TIM_CHANNEL_4); /* 读取CCR4也可以清CC4IF标志位 */
__HAL_TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&htim4, TIM_CHANNEL_4, TIM_INPUTCHANNELPOLARITY_RISING);/* 配置TIM4通道4上升沿捕获 */
if (g_remote_sta & 0X10) /* 完成一次高电平捕获 */
{
if (g_remote_sta & 0X80) /* 接收到了引导码 */
{
if (dval > 300 && dval < 800) /* 560为标准值,560us */
{
g_remote_data >>= 1; /* 右移一位 */
g_remote_data &= ~(0x80000000); /* 接收到0 */
}
else if (dval > 1400 && dval < 1800) /* 1680为标准值,1680us */
{
g_remote_data >>= 1; /* 右移一位 */
g_remote_data |= 0x80000000; /* 接收到1 */
}
else if (dval > 2000 && dval < 3000) /* 得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms */
{
g_remote_cnt++; /* 按键次数增加1次 */
g_remote_sta &= 0XF0; /* 清空计时器 */
}
}
else if (dval > 4200 && dval < 4700) /* 4500为标准值4.5ms */
{
g_remote_sta |= 1 << 7; /* 标记成功接收到了引导码 */
g_remote_cnt = 0; /* 清除按键次数计数器 */
//log1=0;
}
}
g_remote_sta&=~(1<<4);
}
}
}
/**
* @brief 处理红外按键(类似按键扫描)
* @param 无
* @retval 0 , 没有任何按键按下
* 其他, 按下的按键键值
*/
uint8_t remote_scan(void)
{
uint8_t sta = 0;
uint8_t t1, t2;
if (g_remote_sta & (1 << 6)) /* 得到一个按键的所有信息了 */
{
t1 = g_remote_data; /* 得到地址码 */
t2 = (g_remote_data >> 8) & 0xff; /* 得到地址反码 */
if ((t1 == (uint8_t)~t2) && t1 == REMOTE_ID) /* 检验遥控识别码(ID)及地址 */
{
t1 = (g_remote_data >> 16) & 0xff;
t2 = (g_remote_data >> 24) & 0xff;
if (t1 == (uint8_t)~t2)
{
sta = t1; /* 键值正确 */
}
}
if ((sta == 0) || ((g_remote_sta & 0X80) == 0)) /* 按键数据错误/遥控已经没有按下了 */
{
g_remote_sta &= ~(1 << 6); /* 清除接收到有效按键标识 */
g_remote_cnt = 0; /* 清除按键次数计数器 */
log1=0;
}
}
return sta;
}main.c
while(1)
{
key = remote_scan();
if (key&&g_remote_cnt==1&&log1==0)
{
switch (key)
{
case 0:
// str = "ERROR";
break;
case 22:
// str = "1";
{HAL_GPIO_TogglePin(LED0_GPIO_Port, LED0_Pin);
log1=1;
}
break;
case 25:
// str = "2";
{HAL_GPIO_TogglePin(LED1_GPIO_Port, LED1_Pin);
log1=1;
}
break;
}
}
}四、实验效果
红外遥控LED翻转
欢迎交流和指正！！！不胜欣喜！！！
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