1.NEC協議

紅外遙控是一種比較常用的通訊方式，目前紅外遙控的編碼方式中，應用比較廣泛的是NEC協議。

NEC協議的特點如下：

1)載波頻率為 38KHz

2)8位地址和 8位指令長度

3)地址和命令2次傳輸（確保可靠性）

4)PWM 脈沖位置調制，以發(fā)射紅外載波的占空比代表“0”和“1” 其邏輯1與邏輯0的表示如圖所示：



可以看到，邏輯1的位時間為2.25ms，脈沖時間560us；邏輯0的位時間為1.12ms，脈沖時間560us。

一個完整的NEC數據包如下：



首次發(fā)送的是9ms高電平+4.5ms低電平，為引導碼。

接下來是8bit的地址碼+8bit地址碼的反碼+8bit命令碼+8bit命令碼的反碼。

以上是一個正常的數據包，但可能存在一種情況：當長按某個鍵時，發(fā)送的是以110ms為周期的重復碼，如下圖:



重復碼由9ms高電平和2.25ms的低電平以及560us的高電平組成。

2.解碼程序

在上面的圖中可以看到，邏輯1和邏輯0的位時間是不同的，占空比也不同。

所以我們可以根據位時間的長短來解碼，也可以根據占空比的不同（1/2或1/4）來解碼，或者二者同時作為解碼條件。這

里我們介紹根據位時間來解碼。 需要注意的是，很多紅外一體接收頭為了提高接受靈敏度。

輸入高電平，其輸出的是相反的低電平。

下圖為示波器實際捕獲的一組數據：

可以看到，空閑時為高電平，引導碼為9ms低電平+4.5ms高電平。根據位時間解碼的話，我們就不必關系高低電平各自的時間，只需關系總時間就行，即：引導碼為13.5ms，邏輯1為2.25ms，邏輯0為1.12ms。 首先用STM32CubeMx配置定時器。

系統(tǒng)時鐘等的配置這里不在贅述，參考其它教程。

這里使用TIM3的Channel1作為捕獲通道配置如下：



1)定時器時鐘為內部時鐘

2)Channel1配置為輸入捕獲模式

3)分頻系數為63，因為系統(tǒng)時鐘為64M，這樣定時器實際時鐘為64/（63+1）=1M，主要是為了程序中方便計算。

4)捕獲方式為下降沿捕獲

5)最后別忘了打開定時器的中斷



最后生成代碼。

在生成的TIM3中斷函數中，屏蔽生成的中斷處理還是，添加自己的解碼程序如下：

uint32_t TIM3_Over_Cnt = 0;//tim3溢出次數
uint32_t TIM3_Sum_Cnt = 0;//兩次下降沿之間的時間間隔
uint32_t cnt0 = 0;
uint8_t IR_Data[60];


void TIM3_IRQHandler(void)
{
  /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 0 */


  /* USER CODE END TIM3_IRQn 0 */
//  HAL_TIM_IRQHandler(&htim3);
  /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 1 */
    if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE))      //定時器溢出中斷
    {
        __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE);    //清除中斷標記
        TIM3_Over_Cnt++;
    }
    cnt0 = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
    TIM3_Sum_Cnt = (TIM3_Over_Cnt << 16) + cnt0;//獲取計數器的值
    __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);//清零重新計數
    TIM3_Over_Cnt = 0;//清零重新計數


    if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_CC1) != RESET)//TIM3CH1捕獲中斷
    {
       if(StartRevFlag == 1)//接收到引導碼，開始解碼
       {
         if(TIM3_Sum_Cnt > 36000)//大于36ms認為是結束
         {
           RevComplete = 1;//解碼完成
           IR_Tick = 0;
         }
         else if(RevComplete == 0)
         {
           if(TIM3_Sum_Cnt > 1000 && TIM3_Sum_Cnt < 1300)//1ms~1.3ms認為是低電平
            IR_Data[IR_Idx] = 0;
           else  if(TIM3_Sum_Cnt > 2100 && TIM3_Sum_Cnt < 2400)//2.1ms~2.4ms認為是高電平
            IR_Data[IR_Idx] = 1;
           else //接收錯誤，重新開始
             StartRevFlag = 0;
           IR_Idx++;
           if(IR_Idx > 59)
             IR_Idx = 59;
        }


       }
       else
       {
         if(TIM3_Sum_Cnt > 13000 && TIM3_Sum_Cnt < 14000)//13~14ms引導碼
         {
           StartRevFlag = 1;
         }
         IR_Tick = 0;
         RevComplete = 0;//解碼完成標志置零
         IR_Idx = 0;//有效解碼位
         TIM3_Over_Cnt = 0;
         TIM3_Sum_Cnt = 0;//定時器計數清零
       }
        __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim3, TIM_IT_CC1);
    }


  /* USER CODE END TIM3_IRQn 1 */
}

解碼程序根據每次捕獲下降沿之間的間隔判斷是引導碼還是邏輯1或邏輯0。

接收到引導碼之后，再開始將解碼的數據保存下來。

最后通過也是時長來判斷解碼結束。

這里沒有判斷重復碼，有興趣的小伙伴可以自己加上。

中斷函數中，只是將每一位解碼并保存，最后還需要在主程序中組合成字節(jié)并判斷處理。

void IR_Rev()
{
  uint8_t num = IR_Idx / 8;
  uint8_t IRValue[8];


  if(RevComplete == 1 && StartRevFlag == 1 && IR_Tick > 20)
  {
    if(num > 7)
      num = 7;


    for(uint8_t j=0;j>1;
        if(IR_Data[j*8+i])
          IRValue[j] |= 0x80;
      }
    }
    if(IRValue[0] == 0x00 && IRValue[1] == 0xFF)//地址碼正確
    {
switch(IRValue[2])//判斷數據碼
      {
        case 0x46:
          KeyValue = S_key_Menu;
          break;
        case 0x43:
          KeyValue = S_key_Set;
          break;
        case 0x40:
          KeyValue = S_key_Rst;
          break;
        case 0x15:
          KeyValue = S_key_Down;
          break;
        case 0x09:
          KeyValue = S_key_Up;
break;
      }
    }
    StartRevFlag = 0;
    RevComplete = 0;
    IR_Tick = 0;
  }
}

審核編輯：劉清