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STM32 F103C8T6学习笔记12：红外遥控—红外解码-位带操作_stm32f103c8t6的红外遥控

作者：小丑西瓜9 | 2024-03-24 16:12:28

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stm32f103c8t6的红外遥控

今日学习一下红外遥控的解码使用，红外遥控在日常生活必不可少，它的解码与使用也是学习单片机的一个小过程，我们将通过实践来实现它。

文章提供源码、测试工程下载、测试效果图。

目录

红外遥控原理：

 红外遥控特点：

红外发射装置：

 红外接收示意图：

 NEC协议：

程序设计：

程序实践目标：

位带操作：

定时器4初始化：

定时器4中断服务程序：

处理红外键盘：

主函数：

测试效果：

工程下载：

红外遥控原理：

下图就是红外遥控与1858红外接收头

 红外遥控特点：

优点：抗干扰能力强、信息可靠、功耗低、成本低、容易实现通信

缺点：距离只有几米

红外发射装置：

红外发射装置就比如遥控器，它是由键盘电路、红外编码电路、电源电路、红外发射电路组成的，红外发射电路在遥控器里是最特殊的，但它本质也是一个特殊的红外发光二极管，它在被激发时发出的是红外线，而不是普通二极管那样的可见光~

发射管红外波长：940Nm         载波频率：38KHZ

 红外接收示意图：

由图可知，发射端在左侧控制二极管发射红外线，右侧接收端转化为0和1的信号

 

 NEC协议：

配套的红外遥控器使用的是EC协议，EC码的位定义：
一个脉冲对应560us的连续载波，

一个逻辑1传输需要2.25ms(560us脉冲+1680us低电平)，

一个逻辑0的传输需要 1.125ms(560us脉冲+560us低电平)。

 反码就是源码基础上取反的意思

程序设计上应该先判断是否有引导码，有了引导码，之后就开始接收对应地址码，控制码以及他们的反码等。

程序设计：

红外接收方面，主要是获取高低电平的信号，而有关NEC逻辑，0协议的转换，接收头已经做好了，会从信号端直接传来1,0的电平信号，因此我们只需捕捉这样的电平信号，将其转换为具体的值即可~

这里提供俩种思路：1.外部中断法      2.定时器捕获法    都可以使用

程序实践目标：

使用定时器4 通道4 捕获红外接收模块接受的遥控信号，并通过串口1打印给上位机

位带操作：

这里我随便找了一个STM32能用的位带地址操作的宏定义，将其放在.h文件即可：

因为STM32 F103 C8T6的引脚只有PA 与 PB 端口，因此我将多出来的注释掉了~~

  1. //IO口地址映射
  2. //输出寄存器
  3. #define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+12)//0x4001280C
  4. #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+12)//0x40010C0C
  5. //#define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+12)//0x4001100C
  6. //#define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+12)//0x4001140C
  7. //#define GPTOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+12)//0x4001180C
  8. //#define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+12)//0x40011A0C
  9. //#define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+12)//0x40011E0C
  10. //输入寄存器
  11. #define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+8)//0x40010808
  12. #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+8)//0x40010C08
  13. //#define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+8)//0x40011008
  14. //#define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+8)//0x40011408
  15. //#define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+8)//0x40011808
  16. //#define GPTOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+8)//0x40011A08
  17. //#define GPTOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+8)//0x40011E08
  18.  
  19. //IO口操作,只对单一的IO口!
  20. //确保n的值小于16!
  21. #define PAout(n)	BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n)//输出
  22. #define PAin(n) 	BIT_ADDR (GPIOA_IDR_Addr,n)//输入
  23.  
  24. #define PBout(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n)//输出
  25. #define PBin(n) 	BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n)//输入
  26.  
  27. //#define PCout(n) 	BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n)//输出
  28. //#define PCin(n) 	BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n)//输入
  29. // 
  30. //#define PDout(n) 	BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n)//输出
  31. //#define PDin(n) 	BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n)//输入
  32. // 
  33. //#define PEout(n) 	BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n)//输出
  34. //#define PEin(n) 	BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n)//输入
  35. // 
  36. //#define PFout(n)	BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n)//输出
  37. //#define PFin(n)		BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n)//输入
  38. // 
  39. //#define PGout(n)	BIT_ADDR(GPIOG_oDR_Addr,n)//输出
  40. //#define PGin(n) 	BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n)//输入

定时器4初始化：

  1. //红外遥控初始化
  2. //设置IO以及定时器4的输入捕获
  3. void Remote_Init(void)
  4. {
  5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  6.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  7.     TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
  8.     TIM_ICInitTypeDef  TIM_ICInitStructure;
  9.  
  10.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE); //使能PORTB时钟
  11.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE);	//TIM4 时钟使能
  12.  
  13.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;				 //PB9 输入
  14.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPD; 		//上拉输入
  15.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  16.     GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  17.     GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_9);	//初始化GPIOB.9
  18.  
  19.  
  20.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 10000; //设定计数器自动重装值 最大10ms溢出
  21.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =(72-1); 	//预分频器,1M的计数频率,1us加1.
  22.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim
  23.     TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上计数模式
  24.  
  25.     TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx
  26.  
  27.     TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_4;  // 选择输入端 IC4映射到TI4上
  28.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;	//上升沿捕获
  29.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
  30.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;	 //配置输入分频,不分频
  31.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x03;//IC4F=0011 配置输入滤波器 8个定时器时钟周期滤波
  32.     TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);//初始化定时器输入捕获通道
  33.  
  34.     TIM_Cmd(TIM4,ENABLE ); 	//使能定时器4
  35.  
  36.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;  //TIM3中断
  37.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;  //先占优先级0级
  38.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //从优先级3级
  39.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
  40.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器
  41.  
  42.     TIM_ITConfig( TIM4,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC4,ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC4IE捕获中断
  43. }
  44.  
  45. //遥控器接收状态
  46. //[7]:收到了引导码标志
  47. //[6]:得到了一个按键的所有信息
  48. //[5]:保留
  49. //[4]:标记上升沿是否已经被捕获
  50. //[3:0]:溢出计时器
  51. u8 	RmtSta=0;
  52. u16 Dval;		//下降沿时计数器的值
  53. u32 RmtRec=0;	//红外接收到的数据
  54. u8  RmtCnt=0;	//按键按下的次数
  55. //定时器4中断服务程序
  56. void TIM4_IRQHandler(void)
  57. {
  58.  
  59.     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)!=RESET)//计时器更新中断
  60.     {
  61.         if(RmtSta&0x80)								//上次有数据被接收到了
  62.         {
  63.             RmtSta&=~0X10;							//取消上升沿已经被捕获标记
  64.             if((RmtSta&0X0F)==0X00)
  65. 							RmtSta|=1<<6;	//标记已经完成一次按键的键值信息采集
  66. 						
  67.             if((RmtSta&0X0F)<14)
  68. 							RmtSta++;
  69.             else
  70.             {
  71.                 RmtSta&=~(1<<7);					//清空引导标识
  72.                 RmtSta&=0XF0;						//清空计数器
  73.             }
  74.         }
  75.     }
  76.     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_CC4)!=RESET)//捕获中断
  77.     {
  78.         if(RDATA)//上升沿捕获
  79.         {
  80.             TIM_OC4PolarityConfig(TIM4,TIM_ICPolarity_Falling);						//CC4P=1	设置为下降沿捕获
  81.             TIM_SetCounter(TIM4,0);							//清空定时器值
  82.             RmtSta|=0X10;							//标记上升沿已经被捕获
  83.         } 
  84. 				else //下降沿捕获
  85.         {
  86.             Dval=TIM_GetCapture4(TIM4);					//读取CCR4也可以清CC4IF标志位
  87.             TIM_OC4PolarityConfig(TIM4,TIM_ICPolarity_Rising);				//CC4P=0	设置为上升沿捕获
  88.             if(RmtSta&0X10)							//完成一次高电平捕获
  89.             {
  90.                 if(RmtSta&0X80)//接收到了引导码
  91.                 {
  92.  
  93.                     if(Dval>300&&Dval<800)			//560为标准值,560us
  94.                     {
  95.                         RmtRec<<=1;					//左移一位.
  96.                         RmtRec|=0;					//接收到0
  97.                     } 
  98. 										else if(Dval>1400&&Dval<1800)	//1680为标准值,1680us
  99.                     {
  100.                         RmtRec<<=1;					//左移一位.
  101.                         RmtRec|=1;					//接收到1
  102.                     } 
  103. 										else if(Dval>2200&&Dval<2600)	//得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms
  104.                     {
  105.                         RmtCnt++; 					//按键次数增加1次
  106.                         RmtSta&=0XF0;				//清空计时器
  107.                     }
  108.                 }
  109. 								else if(Dval>4200&&Dval<4700)		//4500为标准值4.5ms
  110.                 {
  111.                     RmtSta|=1<<7;					//标记成功接收到了引导码
  112.                     RmtCnt=0;						//清除按键次数计数器
  113.                 }
  114.             }
  115.             RmtSta&=~(1<<4);//取消上升沿已经被捕获标记
  116.         }
  117.     }
  118.     TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC4);
  119. }

定时器4中断服务程序：

  1.  
  2. //遥控器接收状态
  3. //[7]:收到了引导码标志
  4. //[6]:得到了一个按键的所有信息
  5. //[5]:保留
  6. //[4]:标记上升沿是否已经被捕获
  7. //[3:0]:溢出计时器
  8. u8 	RmtSta=0;
  9. u16 Dval;		//下降沿时计数器的值
  10. u32 RmtRec=0;	//红外接收到的数据
  11. u8  RmtCnt=0;	//按键按下的次数
  12. //定时器4中断服务程序
  13. void TIM4_IRQHandler(void)
  14. {
  15.  
  16.     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update)!=RESET)//计时器更新中断
  17.     {
  18.         if(RmtSta&0x80)								//上次有数据被接收到了
  19.         {
  20.             RmtSta&=~0X10;							//取消上升沿已经被捕获标记
  21.             if((RmtSta&0X0F)==0X00)
  22. 							RmtSta|=1<<6;	//标记已经完成一次按键的键值信息采集
  23. 						
  24.             if((RmtSta&0X0F)<14)
  25. 							RmtSta++;
  26.             else
  27.             {
  28.                 RmtSta&=~(1<<7);					//清空引导标识
  29.                 RmtSta&=0XF0;						//清空计数器
  30.             }
  31.         }
  32.     }
  33.     if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_CC4)!=RESET)//捕获中断
  34.     {
  35.         if(RDATA)//上升沿捕获
  36.         {
  37.             TIM_OC4PolarityConfig(TIM4,TIM_ICPolarity_Falling);						//CC4P=1	设置为下降沿捕获
  38.             TIM_SetCounter(TIM4,0);							//清空定时器值
  39.             RmtSta|=0X10;							//标记上升沿已经被捕获
  40.         } 
  41. 				else //下降沿捕获
  42.         {
  43.             Dval=TIM_GetCapture4(TIM4);					//读取CCR4也可以清CC4IF标志位
  44.             TIM_OC4PolarityConfig(TIM4,TIM_ICPolarity_Rising);				//CC4P=0	设置为上升沿捕获
  45.             if(RmtSta&0X10)							//完成一次高电平捕获
  46.             {
  47.                 if(RmtSta&0X80)//接收到了引导码
  48.                 {
  49.  
  50.                     if(Dval>300&&Dval<800)			//560为标准值,560us
  51.                     {
  52.                         RmtRec<<=1;					//左移一位.
  53.                         RmtRec|=0;					//接收到0
  54.                     } 
  55. 										else if(Dval>1400&&Dval<1800)	//1680为标准值,1680us
  56.                     {
  57.                         RmtRec<<=1;					//左移一位.
  58.                         RmtRec|=1;					//接收到1
  59.                     } 
  60. 										else if(Dval>2200&&Dval<2600)	//得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms
  61.                     {
  62.                         RmtCnt++; 					//按键次数增加1次
  63.                         RmtSta&=0XF0;				//清空计时器
  64.                     }
  65.                 }
  66. 								else if(Dval>4200&&Dval<4700)		//4500为标准值4.5ms
  67.                 {
  68.                     RmtSta|=1<<7;					//标记成功接收到了引导码
  69.                     RmtCnt=0;						//清除按键次数计数器
  70.                 }
  71.             }
  72.             RmtSta&=~(1<<4);//取消上升沿已经被捕获标记
  73.         }
  74.     }
  75.     TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC4);
  76. }

处理红外键盘：

  1. //处理红外键盘
  2. //返回值:
  3. //	 0,没有任何按键按下
  4. //其他,按下的按键键值.
  5. u8 Remote_Scan(void)
  6. {
  7.     u8 sta=0;
  8.     u8 t1,t2;
  9.     if(RmtSta&(1<<6))//得到一个按键的所有信息了
  10.     {
  11.         t1=RmtRec>>24;			//得到地址码
  12.         t2=(RmtRec>>16)&0xff;	//得到地址反码
  13.         if((t1==(u8)~t2)&&t1==REMOTE_ID)//检验遥控识别码(ID)及地址
  14.         {
  15.             t1=RmtRec>>8;
  16.             t2=RmtRec;
  17.             if(t1==(u8)~t2)sta=t1;//键值正确
  18.         }
  19.         if((sta==0)||((RmtSta&0X80)==0))//按键数据错误/遥控已经没有按下了
  20.         {
  21.             RmtSta&=~(1<<6);//清除接收到有效按键标识
  22.             RmtCnt=0;		//清除按键次数计数器
  23.         }
  24.     }
  25.     return sta;
  26. }
  27.

主函数：

 这里主函数为了防止打印反馈太频繁，改为定时器2  每100ms赋值一次Remote_temp变量 红外的接收值

  1. #include "main.h"
  2.  
  3. char Remote_temp,Remote_cnt;
  4.  
  5. int main(void)
  6. {	
  7. 	init_ALL();     //初始化所有函数：
  8. 	printf("HELLO \r\n");
  9.   while(1)
  10. 	{	
  11. 		if(Remote_temp!=0)
  12. 		{
  13. 		  printf("Remote_temp(DEX)=%d\r\n",Remote_temp); //十进制打印一次键值
  14. 		  printf("Remote_temp(HEX)=%x\r\n",Remote_temp); //HEX 16 进制打印一次键值			
  15. 		}	
  16. 	}	
  17. }
  18.  
  19. //初始化所有函数：
  20. void init_ALL(void)
  21. {
  22. 	Usart1_Init(115200);
  23. 	SysTick_Init(72);         //初始化滴答计时器
  24. 	Timer2_Init();						//初始化定时器2
  25. 	Remote_Init();            //红外按键初始化
  26. }
  27.  
  28.  
  29. //定时器2中断服务函数
  30. void TIM2_IRQHandler(void)
  31. {
  32. 	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)
  33. 	{		
  34. 		if(++Remote_cnt==10)     //100ms赋值一次红外键值
  35. 		{
  36. 			Remote_cnt=0;		Remote_temp=Remote_Scan();
  37. 		}
  38. 		
  39. 		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);//清出中断寄存器标志位，用于退出中断
  40. 	}
  41. }

测试效果：

 

工程下载：

https://download.csdn.net/download/qq_64257614/88241288?spm=1001.2014.3001.5503

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