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。
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)。
本次适配的遥控器也为NEC协议。
NEC协议特征:
1、8位地址和8位指令长度;
2、 地址和命令2次传输(确保可靠性)
3、PWM脉冲宽度调制,以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”;
4、载波频率为38Khz;
5、位时间为1.125ms或2.25ms;
NEC码位定义:
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)。而遥控接收头在收到脉冲的时候为低电平,在没有脉冲的时候为高电平,这样,我们在接收头端收到的信号为:逻辑1应该是560us低+1680us高,逻辑0应该是560us低+560us高。
NEC遥控器指令的数据格式:
同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平组成,地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式。按照低位在前,高位在后的顺序发送。采用反码是为了增加传输的可靠性(可用于校验)。
NEC码规定的连发码(由9ms低电平+2.5m高电平+0.56ms低电平+97.94ms高电平组成),如果在一帧数据发送完毕之后,按键仍然没有放开,则发射重复码,即连发码,可以通过统计连发码的次数来标记按键按下的长短/次数。
同步码为9ms低电平,4.5ms高电平组成,所以可以通过判断9ms后的高电平持续时间来判断是否有连发。
硬件连接:
APMF107输入引脚
红外接收头位于按键板
程序设计思路:
红外接收头接受到红外信号,通过PC3输入引脚进行接收,由于红外波形是一个不断产生高低电平的脉冲,可以通过中断的方式进行数据的接收处理,不同码位对应有不同的时间,逻辑0和逻辑1的高电平持续时间不同,可以通过定时器计数来判断码位以及发送的是逻辑0还是逻辑1.
这里有两种处理方式,第一种为使用定时器中断以及定时器的输入捕获功能进行处理,第二种为使用定时器计数功能和外部中断触发的方式。由于PC3输入引脚不支持定时器的复用和映射功能,所以本次适配采用第二种方式,采用定时器2以及外部中断3。
初始化配置定时器和中断,初始化GPIO_PC3上拉输入,设置IO口与中断的映射关系。空闲状态为高电平,所以中断触发为下降沿触发,在触发中断后如果波形为空闲状态就设为上升沿触发,波形为起始码接收状态,接收下降沿,计算脉宽时间,在9ms范围就为有效波形,更新接受状态准备接收4.5ms,中断设为下降沿触发,准备下次捕获。在4.5ms则表示起始位接收完成,在2,5ms表示数据发送一次后发送的连发码。更新状态准备接受地址码,判断脉宽的周期得到传输的逻辑0还是1,将对应的位进行赋值。地址码占两个字节正码和反码,所以判断赋值的位数是否是16位来标志地址码的接受是否完成,然后将状态更新为接收控制码,与地址码一样计算脉宽周期然后赋值,赋值的位数为32位此次数据接收完成。
在有按键按下时,需要通过串口向上层SOC发送按键的索引以及按键的状态(按下和松开)。定义一个全局变量,按键标志位,什么时候按下,在数据接收完成后标志位置1表示按键已经按下。什么时候松开呢?定义一个静态局部变量初始为空闲状态,用来保存前一次的状态,当当前的状态由其他状态切换到空闲状态,读取定时器7的计数保存下这个时间,当前状态和前一次状态都为空闲,并且保存的计数时间不为0,再读取定时器7计数的时间,用后面的时间减去前面的时间,如果这个时间大于一个设定的值,就代表按键已经松开,标志位置0.
定义一个枚举,保存对应按键的索引,通过键值的判断,赋值对应的索引。按键状态的上报与判断松开的方式同理,只上报按键状态发生改变的那一次。
//按键键值
//红外波形的状态
typedef enum {
}IR_State_enum;
//键值索引枚举
//初始化
void apm_remote_init(void)
-->gpio(pc3)、定时器(tmr2)、外部中断3
//中断服务程序————接收处理红外信号
void apm_remote_nec_handle(void)
//松开判断函数
u8 remote_keystate(void)
//红外键值检测上报
void apm_remote_val(void)
key_event_report(msg.index, SET);
//上报按键