【STM32】红外遥控

news2024/11/25 7:35:34

红外遥控,掌握了就能装逼了,哈哈哈哈哈哈。

大部分图片来源:正点原子HAL库课程

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1    器件特性

  • 这里载波发射周期的发射与不发射时间实际上是因为载波是38kHz、占空为三分之一的方波;
  • 为什么用38kHz,是因为38kHz的载波频率可以提高红外线的抗干扰能力,避免大气中的红外线干扰。载波频率一般在30khz到60khz之间;
  • 发送信号的波长和载波频率要和接收器保持一致才能接收到;


2    红外编解码协议

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)。

2.1    PWM(脉冲宽度调制,NEC码 )

  • 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

2.2    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

2.3    NEC码位定义

2.4    NEC指令格式(通信协议)

  • 从上图中可以看到,其地址码为0,控制码为21(正确解码后00010101)。可以看到在100ms之后,我们还收到了几个脉冲,这是NEC码规定的连发码(由9ms低电平+2.5ms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。
  • 注意注意⚠️!
    • 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(LSB)
    • 采用反码是为了增加传输的可靠性(可用于校验)
    • 同步码、连发码、逻辑0、逻辑1可以用高电平的持续时间区

3    红外遥控接收器的驱动步骤

3.1    思路

  • 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。
  • 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。
  • 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。
  • 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。

3.2    注意⚠️

对于接收端来说,接收到的信息是顺序完全反过来的,即小端在后,大端在前,且数据顺序也是反过来的:(高位)控制反码 – 控制码 – 地址反码 – 地址码(低位)

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