STM32之红外接收

摘自：http://blog.youkuaiyun.com/feilusia/article/details/53319896

一、简介

本文介绍如何在STM32上使用红外接收头接收红外信号。

其中，红外协议采用为最常见的NEC协议。

二、实验平台

库版本：STM32F10x_StdPeriph_Lib_V3.5.0

编译软件：MDK4.53

硬件平台：STM32开发板（主芯片stm32f103c8t6）

仿真器：JLINK

三、版权声明

博主：甜甜的大香瓜

声明：喝水不忘挖井人，转载请注明出处。

原文地址：http://blog.csdn.NET/feilusia

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四、 实验前提

1、在进行本文步骤前，请先 阅读 以下博文：

1）《STM8L之红外发射》：http://blog.youkuaiyun.com/feilusia/article/details/53305956

2、在进行本文步骤前，请先 实现 以下博文：

1）《STM32之系统滴答定时器》 ：http://blog.youkuaiyun.com/feilusia/article/details/52835711

五、基础知识

1、硬件原理

答：

1）接收管元器件

上图的引脚从左到右依次为：OUT（空闲时为高电平，接收到载波时为低电平）、GND、VCC。

电压范围为2.7V~5.5V。

附淘宝链接：

https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-3079905380.37.ZS9LXo&id=14265901312&rn=9fa50b1d19ad40efa6f149c454e32cfa&abbucket=14

2）硬件原理图

如上图，红外接收引脚接到PB3，PB3为JTAG使用引脚，因此在代码中要注意将引脚功能切换回普通IO口。

2、本文中红外接收的流程是如何的？

答：

1）配置红外接收引脚PB3为IO上拉中断方式。

2）当红外接收头接收到红外遥控器发出的载波信号时，PB3被拉低，代码进入中断服务函数，并依次判断时序是否满足：引导码、用户码、用户反码、键码、键码反码、停止位。

如果时序正确，则获得键值。如果时序不正确，则将此数据过滤。

六、实验步骤

注：下面的步骤为主要步骤，并不是所有步骤，编译有错误的地方请自行修改。

1、编写并添加红外接收的驱动

1）编写驱动GUA_Infrared_Receiver.c（存放在“……\HARDWARE”）

[cpp]  view plain  copy

1. //******************************************************************************                
2. //name:             GUA_Infrared_Receiver.c               
3. //introduce:        红外传感器接收驱动        
4. //author:           甜甜的大香瓜                       
5. //email:            897503845@qq.com           
6. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
7. //changetime:       2016.12.29        
8. //******************************************************************************     
9. #include "stm32f10x.h"   
10. #include "GUA_Infrared_Receiver.h"  
11. #include "GUA_SysTick.h"  
12.   
13. /*********************宏定义************************/  
14. #define TRUE            0  
15. #define FALSE           1  
16.   
17. //红外接收引脚  
18. //IO  
19. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_PORT               GPIOB  
20. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_PIN                GPIO_Pin_3  
21. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_RCC                RCC_APB2Periph_GPIOB  
22.   
23. //中断  
24. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_EXTI_LINE          EXTI_Line3  
25. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_PORTSOURCE         GPIO_PortSourceGPIOB  
26. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_PINSOURCE          GPIO_PinSource3   
27. /*********************外部变量************************/  
28. GUA_U32 gGUA_InfraredReceiver_Data = 0;  
29.   
30. /*********************内部函数************************/   
31. static void GUA_Infrared_Receiver_IO_Init(void);  
32. static GUA_U16 GUA_Infrared_Receiver_GetHighLevelTime(void);  
33. static GUA_U16 GUA_Infrared_Receiver_GetLowLevelTime(void);  
34.   
35. //******************************************************************************          
36. //name:             GUA_Infrared_Receiver_IO_Init          
37. //introduce:        红外接收的IO初始化       
38. //parameter:        none         
39. //return:           none        
40. //author:           甜甜的大香瓜               
41. //email:            897503845@qq.com           
42. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
43. //changetime:       2016.12.29        
44. //******************************************************************************    
45. static void GUA_Infrared_Receiver_IO_Init(void)  
46. {     
47.     //IO结构体  
48.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
49.   
50.     //失能JTAG和SWD在PB3上的功能使用  
51.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable, ENABLE);  
52.     GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable, ENABLE);  
53.       
54.     //时钟使能  
55.     RCC_APB2PeriphClockCmd(GUA_INFRARED_RECEIVER_RCC | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);      
56.       
57.     //红外接收IO配置  
58.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GUA_INFRARED_RECEIVER_PIN;          
59.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;   
60.     GPIO_Init(GUA_INFRARED_RECEIVER_PORT, &GPIO_InitStructure);   
61. }  
62.   
63. //******************************************************************************              
64. //name:             GUA_Infrared_Receiver_Exti_Init             
65. //introduce:        红外接收的IO中断初始化           
66. //parameter:        none                   
67. //return:           none           
68. //author:           甜甜的大香瓜                   
69. //email:            897503845@qq.com       
70. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                    
71. //changetime:       2016.12.29                    
72. //******************************************************************************  
73. static void GUA_Infrared_Receiver_Exti_Init(void)  
74. {     
75.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;  
76.   
77.     //中断配置  
78.     EXTI_ClearITPendingBit(GUA_INFRARED_RECEIVER_EXTI_LINE);  
79.     GPIO_EXTILineConfig(GUA_INFRARED_RECEIVER_PORTSOURCE, GUA_INFRARED_RECEIVER_PINSOURCE);    
80.   
81.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line = GUA_INFRARED_RECEIVER_EXTI_LINE;  
82.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;  
83.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;    
84.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;  
85.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);  
86. }  
87.   
88. //******************************************************************************          
89. //name:             GUA_Infrared_Receiver_Init          
90. //introduce:        红外接收初始化       
91. //parameter:        none         
92. //return:           none        
93. //author:           甜甜的大香瓜               
94. //email:            897503845@qq.com           
95. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
96. //changetime:       2016.12.29       
97. //******************************************************************************    
98. void GUA_Infrared_Receiver_Init(void)  
99. {  
100.   //初始化IO  
101.   GUA_Infrared_Receiver_IO_Init();  
102.   
103.   //初始化中断配置  
104.     GUA_Infrared_Receiver_Exti_Init();    
105. }  
106.   
107. //******************************************************************************          
108. //name:             GUA_Infrared_Receiver_GetHighLevelTime          
109. //introduce:        红外接收获取高电平维持时间     
110. //parameter:        none         
111. //return:           nNum:返回20us的个数        
112. //author:           甜甜的大香瓜               
113. //email:            897503845@qq.com           
114. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
115. //changetime:       2016.12.29        
116. //******************************************************************************   
117. static GUA_U16 GUA_Infrared_Receiver_GetHighLevelTime(void)  
118. {  
119.     GUA_U16 nGUA_Num = 0;  
120.       
121.     //判断是否一直为高电平  
122.     while(GPIO_ReadInputDataBit(GUA_INFRARED_RECEIVER_PORT, GUA_INFRARED_RECEIVER_PIN) == Bit_SET)  
123.     {  
124.         //超时超时溢出  
125.         if(nGUA_Num >= 250)   
126.         {  
127.             return nGUA_Num;  
128.         }  
129.       
130.         //计延时20us的次数  
131.         nGUA_Num++;  
132.           
133.         //延时  
134.         GUA_Delay_Us(17);             
135.     }  
136.       
137.     return nGUA_Num;  
138. }  
139.   
140. //******************************************************************************          
141. //name:             GUA_Infrared_Receiver_GetLowLevelTime          
142. //introduce:        红外接收获取低电平维持时间     
143. //parameter:        none         
144. //return:           nNum:返回20us的个数         
145. //author:           甜甜的大香瓜               
146. //email:            897503845@qq.com           
147. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
148. //changetime:       2016.12.29         
149. //******************************************************************************   
150. static GUA_U16 GUA_Infrared_Receiver_GetLowLevelTime(void)  
151. {  
152.     GUA_U16 nGUA_Num = 0;  
153.       
154.     //判断是否一直为低电平  
155.     while(GPIO_ReadInputDataBit(GUA_INFRARED_RECEIVER_PORT, GUA_INFRARED_RECEIVER_PIN) == Bit_RESET)  
156.     {  
157.         //超时超时溢出  
158.         if(nGUA_Num >= 500)   
159.         {  
160.             return nGUA_Num;  
161.         }  
162.       
163.         //计延时20us的次数  
164.         nGUA_Num++;  
165.           
166.         //延时  
167.         GUA_Delay_Us(17);             
168.     }  
169.       
170.     return nGUA_Num;  
171. }  
172. //******************************************************************************              
173. //name:             GUA_Infrared_Receiver_Process             
174. //introduce:        红外接收的处理函数           
175. //parameter:        none                   
176. //return:           GUA_INFRARED_RECEIVER_OK or GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR           
177. //author:           甜甜的大香瓜                   
178. //email:            897503845@qq.com       
179. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                    
180. //changetime:       2016.12.29                     
181. //******************************************************************************  
182. GUA_U8 GUA_Infrared_Receiver_Process(void)  
183. {  
184.     GUA_U16 nGUA_Time_Num = 0;  
185.     GUA_U8 nGUA_Data = 0;  
186.     GUA_U8 nGUA_Byte_Num = 0;  
187.     GUA_U8 nGUA_Bit_Num = 0;      
188.       
189.     //接收引导码9ms的低电平,过滤无用信号>10ms或<8ms  
190.     nGUA_Time_Num = GUA_Infrared_Receiver_GetLowLevelTime();  
191.     if((nGUA_Time_Num >= 500) || (nGUA_Time_Num <= 400))  
192.     {  
193.         return GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR;  
194.     }     
195.       
196.     //接收引导码4.5ms的高电平,过滤无用信号>5ms或<4ms  
197.     nGUA_Time_Num = GUA_Infrared_Receiver_GetHighLevelTime();  
198.     if((nGUA_Time_Num >= 250) || (nGUA_Time_Num <= 200))  
199.     {  
200.         return GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR;  
201.     }     
202.               
203.     //接收后4字节数据  
204.     for(nGUA_Byte_Num = 0; nGUA_Byte_Num < 4; nGUA_Byte_Num++)  
205.     {  
206.         //接收每字节8位数据  
207.         for(nGUA_Bit_Num = 0; nGUA_Bit_Num < 8; nGUA_Bit_Num++)  
208.         {  
209.             //接收每bit的前0.56ms的低电平,过滤无用信号>1.2ms或<0.40ms  
210.             nGUA_Time_Num = GUA_Infrared_Receiver_GetLowLevelTime();  
211.             if((nGUA_Time_Num >= 60) || (nGUA_Time_Num <= 20))  
212.             {  
213.                 return GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR;  
214.             }     
215.   
216.             //接收每bit的后高电平时长:高电平数据,1.68ms(1.2ms~2.0ms),低电平数据,0.56ms(0.2ms~1ms),过滤其他无用信号  
217.             nGUA_Time_Num = GUA_Infrared_Receiver_GetHighLevelTime();  
218.             if((nGUA_Time_Num >=60) && (nGUA_Time_Num < 100))  
219.             {  
220.                 nGUA_Data = 1;  
221.             }             
222.             else if((nGUA_Time_Num >=10) && (nGUA_Time_Num < 50))  
223.             {  
224.                 nGUA_Data = 0;  
225.             }  
226.             else  
227.             {  
228.                 return GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR;  
229.             }  
230.   
231.             //保存数据  
232.             gGUA_InfraredReceiver_Data <<= 1;   
233.             gGUA_InfraredReceiver_Data |= nGUA_Data;                          
234.         }  
235.     }  
236.   
237.     return GUA_INFRARED_RECEIVER_OK;      
238. }  

注意，“GUA_Delay_Us(17);”函数实测为20us左右，我们想要延时的就是20us，因此形参为17。

2）编写驱动头文件GUA_Infrared_Receiver.h（存放在“……\HARDWARE”）

[cpp]  view plain  copy

1. //******************************************************************************                
2. //name:             GUA_Infrared_Receiver.h               
3. //introduce:        红外传感器接收驱动的头文件        
4. //author:           甜甜的大香瓜                       
5. //email:            897503845@qq.com           
6. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                        
7. //changetime:       2016.12.29       
8. //******************************************************************************      
9. #ifndef _GUA_INFRARED_RECEIVER_H_  
10. #define _GUA_INFRARED_RECEIVER_H_  
11.   
12. /*********************宏定义************************/  
13. #ifndef GUA_U8          
14. typedef unsigned char GUA_U8;          
15. #endif      
16.   
17. #ifndef GUA_8          
18. typedef signed char GUA_8;          
19. #endif        
20.         
21. #ifndef GUA_U16          
22. typedef unsigned short GUA_U16;          
23. #endif   
24.   
25. #ifndef GUA_16          
26. typedef signed short GUA_16;          
27. #endif           
28.         
29. #ifndef GUA_U32          
30. typedef unsigned long GUA_U32;          
31. #endif   
32.   
33. #ifndef GUA_32          
34. typedef signed long GUA_32;         
35. #endif  
36.   
37. #ifndef GUA_U64      
38. typedef unsigned long long GUA_U64;    
39. #endif  
40.   
41. #ifndef GUA_64      
42. typedef signed long long GUA_64;    
43. #endif  
44.   
45. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_OK                    0  
46. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_ERROR             1  
47.   
48. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY1              0x00FF00FF  
49. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY2              0x00FF01FE  
50. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY3              0x00FF02FD  
51. #define GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY4              0x00FF03FC  
52.   
53. /*********************外部变量************************/  
54. extern GUA_U32 gGUA_InfraredReceiver_Data;  
55.   
56. /*********************外部函数声明************************/    
57. extern void GUA_Infrared_Receiver_Init(void);  
58. extern GUA_U8 GUA_Infrared_Receiver_Process(void);  
59.   
60. #endif  

由于发送端自定义了四个按键，因此香瓜在这里将这四个按键键值写在这里，此处可自行修改。

3）工程中添加GUA_Infrared_Receiver.c

4）在MDK设置中添加驱动源文件路径

2、设置NVIC中断优先级（GUA_NVIC.c的GUA_NVIC_Init中）

[cpp]  view plain  copy

1. //红外接收  
2. GUA_NVIC_Config(NVIC_PriorityGroup_2, EXTI3_IRQn, 2, 2, ENABLE);  

3、写中断服务函数（stm32f10x_it.c中）

1）添加头文件

[cpp]  view plain  copy

1. #include "GUA_Infrared_Receiver.h"  

2）编写中断服务函数

[cpp]  view plain  copy

1. //******************************************************************************              
2. //name:             EXTI3_IRQHandler             
3. //introduce:        红外接收的处理函数          
4. //parameter:        none                   
5. //return:           none           
6. //author:           甜甜的大香瓜                   
7. //email:            897503845@qq.com       
8. //QQ group          香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)                    
9. //changetime:       2016.11.21                       
10. //******************************************************************************  
11. void EXTI3_IRQHandler(void)  
12. {  
13.     //红外  
14.   if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line3) != RESET)  
15.   {  
16.         //接收红外数据正确  
17.         if(GUA_Infrared_Receiver_Process() == GUA_INFRARED_RECEIVER_OK)  
18.         {  
19.             function = FUNC_INFRARED_RECEIVER_EVENT;      
20.         }                 
21.       
22.     //清除标志位    
23.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);  
24.   }  
25. }  

4、在应用层中调用

1）添加头文件（main.c中）

[cpp]  view plain  copy

1. #include "GUA_Infrared_Receiver.h"  

2） 添加驱动初始化代码（main.c的main函数中）

[cpp]  view plain  copy

1. //红外接收初始化  
2. GUA_Infrared_Receiver_Init();  

3） 添加测试代码

①写红外接收处理事件（main.c的main函数中）

[cpp]  view plain  copy

1.    //红外接收处理           
2.    case FUNC_INFRARED_RECEIVER_EVENT:   
3.    {  
4. //键值处理  
5. switch(gGUA_InfraredReceiver_Data)  
6. {  
7.     //红外按键1  
8.     case GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY1:  
9.     {  
10.         break;  
11.     }  
12.   
13.     //红外按键2  
14.     case GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY2:  
15.     {  
16.         break;  
17.     }  
18.       
19.     //红外按键3  
20.     case GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY3:  
21.     {  
22.         break;  
23.     }  
24.   
25.     //红外按键4  
26.     case GUA_INFRARED_RECEIVER_KEY4:  
27.     {  
28.         break;  
29.     }     
30.   
31.     //其他  
32.     default:  
33.     {  
34.         break;  
35.     }                                     
36. }  
37.   
38.        //返回空闲状态  
39.        function = FUNC_IDLE_EVENT;                 
40.        break;                 
41.    }  

②写红外处理事件宏（main.h中）

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1. //主轮询的宏  
2. #define FUNC_IDLE_EVENT                       0x00    //空闲  
3. #define FUNC_INFRARED_RECEIVER_EVENT                  0x16    //红外接收处理  

七、注意事项

暂无。

八、实验结果

仿真并设置断点在红外接收处理事件中，全速运行。

当遥控器发送0x00FF00FF的键值时，代码会停止在断点处，并且gGUA_InfraredReceiver_Data的值为0x00FF00FF。