基于STM32的紅外遙控和解碼遙控程序解析

　　文本主要包含兩個(gè)內(nèi)容：一、紅外遙控協(xié)議的的講解;二、解碼程序解析(參考正點(diǎn)原子的代碼)

　　紅外的介紹、優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)就不給大家說了，網(wǎng)上書上都有，下面進(jìn)入正題

　　一、紅外遙控協(xié)議的的講解

　　紅外遙控的編碼目前廣泛使用的是：NEC Protocol的PWM(脈沖寬度調(diào)制)和Philips RC-5 Protocol的PPM(脈沖位置調(diào)制)

　　本文將以NEC協(xié)議實(shí)現(xiàn)紅外遙控。

　　NEC協(xié)議的特征：

　　1、8位地址和8位指令長(zhǎng)度;

　　2、地址和命令兩次傳輸(確保可靠性);

　　3、PWM脈沖寬度調(diào)制，以發(fā)射紅外載波的占空比代表“0”和“1”;

　　4、載波頻率為38KHz;

　　5、位時(shí)間為1.125ms和2.25ms;

　　NEC 碼位的定義：一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)560us的連續(xù)載波，一個(gè)邏輯1傳輸需要2.25ms(560us脈沖+1680us低電平)，一個(gè)邏輯0的傳輸需要 1.125ms(560us脈沖+560us低電平)。而遙控接收頭在收到脈沖時(shí)為低電平，在沒有收到脈沖時(shí)為高電平，因此，我們?cè)诮邮疹^端收到的信號(hào) 為：邏輯1應(yīng)該是560us低+1680us高，邏輯0應(yīng)該是560us低+560us高。如下圖：

　　NEC 遙控指令的數(shù)據(jù)格式為：同步碼頭(引導(dǎo)碼)+地址碼+地址反碼+控制碼+控制反碼。同步碼是由一個(gè)9ms的低電平和一個(gè)4.5ms的高電平組成，地址碼、 地址反碼、控制碼、控制反碼均為8位數(shù)據(jù)格式。按照高位在前低位在后的順序發(fā)送。采用反碼是為了增加傳輸?shù)目煽啃?可用于校驗(yàn))。下圖是我們按下按鍵2 時(shí)，從紅外接收頭端測(cè)到的波形：

　　在 圖中可以看到，在100ms之后，我們還收到了幾個(gè)脈沖，這是NEC碼規(guī)定的連發(fā)碼(由9ms低電平+2.5ms高電平+0.56ms低電平和 97.94ms高電平組成)，如果在一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完后，按鍵仍沒有松開，則發(fā)送重復(fù)碼(連發(fā)碼)，可以通過統(tǒng)計(jì)連發(fā)碼的次數(shù)來標(biāo)記按鍵按下的長(zhǎng)短/次數(shù)。

　　二、解碼程序解析(參考正點(diǎn)原子的代碼)

　　在正點(diǎn)原子的代碼中是利用定時(shí)器的輸入捕獲功能來實(shí)現(xiàn)遙控解碼的，下面解析一下關(guān)鍵代碼：

　　在該實(shí)驗(yàn)remote.h文件中，定義了3個(gè)函數(shù)：Remote_Init();、TIM4_IRQHandler();、Remote_Scan();。

　　1、Remote_Init();

　　這里要注意中斷優(yōu)先級(jí)，定時(shí)器4的兩個(gè)中斷，溢出(更新)中斷，捕獲事件中斷的優(yōu)先級(jí)是一樣的。意思就是，他兩誰也不能打斷誰，例如A在執(zhí)行時(shí)，B就不會(huì)產(chǎn)生中斷。這里很重要，很重要，很重要!

　　2、TIM4_IRQHandler();

　　注意上圖中畫紅框的狀態(tài)標(biāo)識(shí)，下面解析一下此中斷服務(wù)函數(shù)(該終端服務(wù)函數(shù)中有兩個(gè)中斷，溢出中斷和捕獲中斷)：

　　1、先看捕獲中斷，Rmtsta剛開始時(shí)為0，當(dāng)發(fā)生一次上升沿捕獲時(shí)(RDATA對(duì)應(yīng)的引腳得到一個(gè)高電平)，先把捕獲事件配置為下降沿捕獲，然后Rmtsta=0x10，標(biāo)記了上升沿已經(jīng)被捕獲;

　　2、當(dāng)有下降沿到來時(shí)，將CCR1寄存器的值賦給Dval變量，并再將捕獲事件配置為上升沿捕獲;補(bǔ)充：像這樣上升沿捕獲和下降沿捕獲交替使用，是為了捕獲到高電平持續(xù)時(shí)間。

　　3、注意：只有當(dāng)接收頭收到了引導(dǎo)碼后，才進(jìn)行解碼。故先判斷Dval的值是不是在4200us~4700us之間，如果在，就將Rmtsta|=1<<7，將Rmtsta的最高位置1，標(biāo)記成功接收到了引導(dǎo)碼。

　　4、 當(dāng)Rmtsta的最高位被置為1后，即滿足了if(Rmtsta&0x80)，就可以判斷Dval的值在下面3鐘范圍內(nèi) 了：300~800(560us)、1400~1800(1680us)、2200~2600(2500us)。從而得到0或者1或者RmtCnt++。 實(shí)現(xiàn)了解碼。

　　4、以上3條，其中的高電平持續(xù)時(shí)間都在10ms之內(nèi)，意思就是還沒到10ms就產(chǎn)生了捕獲中斷(上升沿和下降沿)，因?yàn)閮?yōu)先級(jí)相同的原因，這時(shí)是無法產(chǎn)生溢出中斷的。只有當(dāng)你到10ms了，還沒有產(chǎn)生上升沿捕獲或下降沿捕獲，就會(huì)產(chǎn)生溢出中斷。

　　5、 那什么情況下10ms都沒有產(chǎn)生捕獲呢，那就是上文中的連發(fā)碼，那個(gè)97.94ms的高電平，遠(yuǎn)大于了10ms，故會(huì)產(chǎn)生溢出中斷。在溢出中斷里會(huì)標(biāo)記已 經(jīng)完成一次完整的鍵值信息采集(RmtSta|=1<<6)，正點(diǎn)原子在溢出中斷中給設(shè)的連發(fā)碼時(shí)間為130ms，超過130ms視為是松開 按鍵了(因?yàn)樗砷_按鍵就不會(huì)有脈沖，也就是高電平，看上文)。

　　此外，處理紅外鍵盤的程序就很簡(jiǎn)單了，先判斷是不是得到所有一個(gè)鍵的所有信息了(根據(jù)上一條，判斷if(RmtSta&(1<<6))是否成立)，然后通過移位讀取之前在捕獲中斷中存進(jìn)去的數(shù)據(jù)，再進(jìn)行原碼和反碼的對(duì)比。這里不多說了。。

　　注意：遙控器發(fā)過來的碼都是編好的，比如想破解遙控器編碼，可以拿示波器去測(cè)接收端的碼。

　　整個(gè)程序思路不難，就是對(duì)遙控器發(fā)過來的碼進(jìn)行解碼，這里主要是兩個(gè)中斷的理解。