【STM32】红外遥控

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

 专栏目录：记录自己的嵌入式学习之路-CSDN博客

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)