一、NEC紅外線協議與接收頭介紹

紅外線遙控是家電領域里很常見的一種遙控方式，常見的電視機、空調、投影機等設備基本都支持紅外線遙控；這也主要是紅外線遙控成本比較低，現在很多電視機也支持藍牙遙控器了，穿透性、速度、比紅外線遙控要好很多。

紅外線遙控的原理： 就是通過紅外光的閃爍傳遞數據，需要一對紅外線發射管、一個紅外線接收頭。 這個紅外線接收頭對紅外光很敏感，接收到紅外光就輸出低電平，相反就是高電平。所以可以通過這個原理就可以通過與遙控器端、接收端約定協議就能傳遞數據了。

下面兩張圖是紅外線接收頭的原理圖：

二、解碼實現代碼

紅外線協議有很多，下面就以NEC協議為例： NEC協議分為： 引導碼、用戶碼、用戶反碼、按鍵碼、按鍵反碼組成。 引導碼是9ms低電平+4.5毫秒高電平組成。 數據位一共32位。也就是個字節。對應上面說的后4個數據位。

數據1表示：0.56ms低電平+1.68ms高電平 數據0表示：0.56ms低電平+0.56ms低電平。

紅外線解碼思路在M4上面實現有兩種方式(其實本質是一樣的)：

1. 通過定時器輸入捕獲方式
2. 通過定時器+外部中斷的方式

下面的代碼就是采用定時器捕獲+外部中斷方式實現解碼。

2.1 main.c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\r\n",InfraredRxBuff[0]);
			 printf("KEY=0x%x\r\n",InfraredRxBuff[2]);
			 LED0=0;
			 DelayMs(100);
			 LED0=1;
		 }
	}
}
復制代碼

2.2 解碼核心代碼

#include "infrared.h"
/*
函數功能：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. 配置中斷線觸發邊沿*/
	EXTI->FTSR|=1<<8; //下降沿

	/*4. 配置產生中斷的對應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);     //開啟計數器
}

/*
函數功能：獲取高電平持續的時間
返 回 值：高電平持續的時間
*/
u32 GetInfraredRxH(void)
{
 TIM2->CR1|=1<<0;
 TIM2->CNT=0;
 while(INFRARED_RX){}
 TIM2->CR1&=~(1<<0);
 return TIM2->CNT;
}

/*
函數功能：獲取低電平持續的時間
返 回 值：低電平持續的時間
*/
u32 GetInfraredRxL(void)
{
 TIM2->CR1|=1<<0;
 TIM2->CNT=0;
 while(!INFRARED_RX){}
 TIM2->CR1&=~(1<<0);
 return TIM2->CNT;
}


/*
函數功能：外部中斷線0中斷服務函數
NEC協議解碼原理：
1. 先接收引導碼：9ms低電平+4.5ms高電平
2. 引導碼之后，是連續的32位數據。用戶碼+用戶反碼+按鍵碼+按鍵反碼
3. 數據‘0’ ：560us低電平+560us高電平
4. 數據‘1’ ：560us低電平+1680us高電平
*/
u8 InfraredRxBuff[5]={0}; //存放紅外線接收的數據值，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<660)
			{
				data>>=1;
			}
			else if(time>1480&&time<1880)
			{
				 data>>=1;
				 data|=0x80; //1000 0000
			}
		}
		InfraredRxBuff[i]=data;
	}
	InfraredRxBuff[4]=1; //標志紅外線解碼成功
}

#ifndef _INFRARED_H
#define _INFRARED_H
#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
void InfraredRxInit(void);
u32 GetInfraredRxH(void);
u32 GetInfraredRxL(void);
#define INFRARED_RX PAin(8)  //紅外線的接收口
#endif

審核編輯：湯梓紅