STM32F407開發(fā)板紅外線解碼功能應用案例
【1】NEC紅外線協(xié)議介紹
NEC紅外線協(xié)議是一種常用的紅外線通信協(xié)議，廣泛應用于消費電子產(chǎn)品中，如電視、DVD播放器、空調(diào)遙控器等。該協(xié)議定義了紅外線通信的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范，以實現(xiàn)可靠的紅外線數(shù)據(jù)傳輸。
下面是NEC紅外線協(xié)議的詳細介紹：
（1）載波頻率：NEC紅外線協(xié)議使用的載波頻率為38kHz。發(fā)送方通過以38kHz頻率調(diào)制紅外線光信號，接收方則通過解調(diào)來接收數(shù)據(jù)。
（2）數(shù)據(jù)編碼：NEC紅外線協(xié)議使用脈沖寬度編碼（Pulse Width Encoding）來表示二進制數(shù)據(jù)。每個數(shù)據(jù)位由一系列的脈沖組成，邏輯0和邏輯1分別由不同的脈沖寬度表示。
- 邏輯0：發(fā)送方發(fā)射一個530μs的載波后，延遲時間為530μs。
- 邏輯1：發(fā)送方發(fā)射一個530μs的載波后，延遲時間為1.69ms。
（3）幀結(jié)構(gòu)：NEC紅外線協(xié)議的一個完整幀由多個數(shù)據(jù)位組成，包括引導碼、自定義碼、數(shù)據(jù)碼和反碼。幀結(jié)構(gòu)如下：
- 引導碼（Leader Code）：由一系列的載波脈沖組成，用于同步接收方和發(fā)送方的時鐘。
- 自定義碼（Custom Code）：8位數(shù)據(jù)，用于識別設備類型。
- 數(shù)據(jù)碼（Data Code）：8位數(shù)據(jù)，用于傳輸具體命令或數(shù)據(jù)。
- 反碼（Inverted Data Code）：數(shù)據(jù)碼的反碼，用于校驗數(shù)據(jù)的正確性。
（4）重復碼：為了提高通信可靠性，NEC紅外線協(xié)議還定義了重復碼。當按鍵保持不松開時，發(fā)送方會周期性地發(fā)送重復碼，以確保接收方正確接收到連續(xù)的按鍵數(shù)據(jù)。
（5）接收端工作原理：接收端使用紅外線接收模塊接收紅外線信號，并通過解調(diào)將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)。接收端在接收到引導碼后，開始解析自定義碼和數(shù)據(jù)碼，并進行校驗。
NEC紅外線協(xié)議的優(yōu)點是簡單、廣泛應用，并且在消費電子產(chǎn)品中得到了廣泛支持。提供了可靠的紅外線數(shù)據(jù)傳輸方式，適用于遠程控制和通信需求。
【2】硬件連接
38KHZ紅外線接收頭硬件連接圖：
【3】源代碼
Main.c示例代碼
#include "stm32f4xx.h" // Device header
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include "sys.h"
#include "exti.h"
#include "timer.h"
#include "pwm.h"
#include "ds18b20.h"
#include "infrared.h"
extern u8 InfraredRxBuff[5];
int main(void)
{
LED_Init();
KEY_Init();
USART1_Init(84,115200);
KEY_EXTI_Init();
DS18B20_Init();
InfraredRxInit(); //紅外線解碼初始化
while(1)
{
if(InfraredRxBuff[4])
{
InfraredRxBuff[4]=0; //清除接收成功標志
printf("USER=0x%x
",InfraredRxBuff[0]);
printf("KEY=0x%x
",InfraredRxBuff[2]);
LED0=0;
DelayMs(100);
LED0=1;
}
}
}
?
?
Infread.c文件示例
#include "infrared.h"
/*
函數(shù)功能：紅外線解碼初始化
硬件連接：PA8
定 時 器：使用TIM2
*/
void InfraredRxInit(void)
{
/*1. 開時鐘*/
RCC- >AHB1ENR|=1< < 0;//使能PORTA時鐘
/*2. 配置GPIO口模式*/
GPIOA- >MODER&=~(0x3< < 8*2); //清除模式
GPIOA- >MODER|=0x0< < 8*2; //配置輸入模式
/*3. 開啟SYSCFG時鐘 */
RCC- >APB2ENR|=1< < 14;
/*4. 開放來自線x上的中斷請求*/
EXTI- >IMR|=1< < 8; //中斷線8
/*3. 配置中斷線觸發(fā)邊沿*/
EXTI- >FTSR|=1< < 8; //下降沿
/*4. 配置產(chǎn)生中斷的對應IO口*/
SYSCFG- >EXTICR[2]&=~(0xf< < 0*4);
SYSCFG- >EXTICR[2]|=0x0< < 0*4;
/*5. 配置中斷優(yōu)先級*/
SetNVICPriorityGrouping(EXTI9_5_IRQn,1,1);
/*6. 初始化定時器*/
RCC- >APB1ENR|=1< < 0; //開啟定時器2的時鐘
RCC- >APB1RSTR|=1< < 0; //開啟復位時鐘
RCC- >APB1RSTR&=~(1< < 0); //關閉
TIM2- >PSC=84; //預分頻
TIM2- >ARR=65535; //重裝載寄存器
TIM2- >CR1&=~(1< < 0); //開啟計數(shù)器
}
?
/*
函數(shù)功能：獲取高電平持續(xù)的時間
返 回 值：高電平持續(xù)的時間
*/
u32 GetInfraredRxH(void)
{
TIM2- >CR1|=1< < 0;
TIM2- >CNT=0;
while(INFRARED_RX){}
TIM2- >CR1&=~(1< < 0);
return TIM2- >CNT;
}
?
/*
函數(shù)功能：獲取低電平持續(xù)的時間
返 回 值：低電平持續(xù)的時間
*/
u32 GetInfraredRxL(void)
{
TIM2- >CR1|=1< < 0;
TIM2- >CNT=0;
while(!INFRARED_RX){}
TIM2- >CR1&=~(1< < 0);
return TIM2- >CNT;
}
?
?
/*
函數(shù)功能：外部中斷線0中斷服務函數(shù)
NEC協(xié)議解碼原理：
1. 先接收引導碼：9ms低電平+4.5ms高電平
2. 引導碼之后，是連續(xù)的32位數(shù)據(jù)。用戶碼+用戶反碼+按鍵碼+按鍵反碼
3. 數(shù)據(jù)‘0’ ：560us低電平+560us高電平
4. 數(shù)據(jù)‘1’ ：560us低電平+1680us高電平
*/
u8 InfraredRxBuff[5]={0}; //存放紅外線接收的數(shù)據(jù)值，其中[4]表示標志位。=0失敗，=1成功
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
u32 time,j,i;
u8 data=0;
EXTI- >PR|=1< < 0; //清除中斷標志位
/*1. 判斷引導碼*/
time=GetInfraredRxL(); //獲取低電平的時間
if(time< 5000||time >11000)return;
time=GetInfraredRxH();
if(time< 2500||time >5500)return;
/*2. 接收用戶碼和按鍵碼*/
for(i=0;i< 4;i++)
{
for(j=0;j< 8;j++)
{
time=GetInfraredRxL(); //獲取低電平的時間
if(time< 360||time >660)return;
time=GetInfraredRxH(); //獲取高電平的時間
//560us高電平 0 、 1680us高電平 1
if(time >360&&time<