29.STM32红外遥控器

1.红外遥控器

红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机系统中。
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.NEC协议

1.8位地址和8位指令长度；
2.地址和命令2次传输（确保可靠性）
3.PWM脉冲宽度调制，以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”；

4. 载波频率为38Khz；
5.位时间为1.125ms或2.25ms（高电平持续时间来区分）；

3.NEC码位定义

一个脉冲对应560us的连续载波
一个逻辑1需要2.25ms（560us的脉冲+1680us的低电平）
一个逻辑0需要1.125ms（560us的脉冲+560us的低电平）
故接收到的信息（信号会相反）
逻辑1为（560us的低电平+1680us的高电平）
逻辑0为（560us的低电平+560us的高电平）

4.NEC遥控器指命

NEC遥控指令的数据格式为：同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。
同步码由一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平组成（启动信号，有按键按下了）
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。
（地址码，确认遥控器的地址，就是编号，接收端会检测）
（控制码，控制信息）
采用反码是为了增加传输的可靠性（可用于校验）。
控制码为10101000，低位在前高位在后就是00010101
后面有一部分是连发码(由9ms低电平+2.5m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。

5.硬件连接

明显，红外遥控有一个输出引脚，叫DATE，我们得到编码需要解析，这时候就需要定时器输出捕获功能的引脚。

6.程序思路

1.开启定时器输入捕获，默认上升沿捕获。定时器的计数频率为1MHz,自动装载值位1000，也就是溢出时间为1/110^61000 = 10 ms
2.开启捕获中断和更新中断
3.当捕获到上升沿，就设置为捕获下降沿捕获，计算定时器数值差别，然后设置定时器计数值为0（清空定时器），同时设置Rmtsta的位4设置为1，标记已经捕获到上升沿。
4.当捕获到下降沿，就设置为捕获上升沿捕获，计算定时器数值差别，然后设置定时器计数值为0（清空定时器），同时检测Rmtsta的位4设置是否为1
5.对捕获值进行分析，300-800之间为（560中间）说明收到数据为0。1400-1800之前数据为1.2200-2600，说明是连发码，4200-4700就是同步码
6.如果是定时器发生溢出中断（就只能是连发信号这么长，97.94会溢出），那么分析，如果之前接收到了同步码，并且是第一次溢出，标记完成一次按键信息采集。

7.相关程序源码

红外函数

#include "remote.h"
#include "delay.h"
//	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板
//红外遥控解码驱动代码	   
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2016/1/16
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024
//All rights reserved									  
// 	

TIM_HandleTypeDef TIM1_Handler;      //定时器1句柄

//红外遥控初始化
//设置IO以及TIM1_CH1的输入捕获
//TIM1挂载APB2上
void Remote_Init(void)
{  
    TIM_IC_InitTypeDef TIM1_CH1Config;  
    
    TIM1_Handler.Instance=TIM1;                          //通用定时器1
    TIM1_Handler.Init.Prescaler=179;                     //预分频器,1M的计数频率,1us加1.
    TIM1_Handler.Init.CounterMode=TIM_COUNTERMODE_UP;    //向上计数器
    TIM1_Handler.Init.Period=10000;                      //自动装载值
    TIM1_Handler.Init.ClockDivision=TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    HAL_TIM_IC_Init(&TIM1_Handler);
    
    //初始化TIM1输入捕获参数
    TIM1_CH1Config.ICPolarity=TIM_ICPOLARITY_RISING;    //上升沿捕获
    TIM1_CH1Config.ICSelection=TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;//映射到TI1上
    TIM1_CH1Config.ICPrescaler=TIM_ICPSC_DIV1;          //配置输入分频，不分频
    TIM1_CH1Config.ICFilter=0x03;                       //IC1F=0003 8个定时器时钟周期滤波
    HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TIM1_Handler,&TIM1_CH1Config,TIM_CHANNEL_1);//配置TIM1通道1
    HAL_TIM_IC_Start_IT(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1);   //开始捕获TIM1的通道1
    __HAL_TIM_ENABLE_IT(&TIM1_Handler,TIM_IT_UPDATE);   //使能更新中断
}

//定时器1底层驱动，时钟使能，引脚配置
//此函数会被HAL_TIM_IC_Init()调用
//htim:定时器1句柄
void HAL_TIM_IC_MspInit(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
    __HAL_RCC_TIM1_CLK_ENABLE();            //使能TIM1时钟
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();			//开启GPIOA时钟
	
    GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_8;            //PA8
    GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_AF_PP;      //复用推挽输出
    GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP;          //上拉
    GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_HIGH;     //高速
    GPIO_Initure.Alternate=GPIO_AF1_TIM1;   //PA8复用为TIM1通道1
    HAL_GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Initure);

    HAL_NVIC_SetPriority(TIM1_CC_IRQn,1,3); //设置中断优先级，抢占优先级1，子优先级3
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM1_CC_IRQn);       //开启ITM1中断

    HAL_NVIC_SetPriority(TIM1_UP_TIM10_IRQn,1,2); //设置中断优先级，抢占优先级1，子优先级2
    HAL_NVIC_EnableIRQ(TIM1_UP_TIM10_IRQn);       //开启ITM1中断   
}

//遥控器接收状态
//[7]:收到了引导码标志
//[6]:得到了一个按键的所有信息
//[5]:保留	
//[4]:标记上升沿是否已经被捕获								   
//[3:0]:溢出计时器
u8 	RmtSta=0;	  	  
u16 Dval;		//下降沿时计数器的值
u32 RmtRec=0;	//红外接收到的数据	   		    
u8  RmtCnt=0;	//按键按下的次数	 

//定时器1更新（溢出）中断
void TIM1_UP_TIM10_IRQHandler(void)
{
	HAL_TIM_IRQHandler(&TIM1_Handler);//定时器共用处理函数
} 

//定时器1输入捕获中断服务程序	 
void TIM1_CC_IRQHandler(void)
{ 	
	HAL_TIM_IRQHandler(&TIM1_Handler);//定时器共用处理函数
}

//定时器更新（溢出）中断回调函数
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
 if(htim->Instance==TIM1){
 		if(RmtSta&0x80)//上次有数据被接收到了
		{	
			RmtSta&=~0X10;						//取消上升沿已经被捕获标记
			if((RmtSta&0X0F)==0X00)RmtSta|=1<<6;//标记已经完成一次按键的键值信息采集
			if((RmtSta&0X0F)<14)RmtSta++;
			else
			{
				RmtSta&=~(1<<7);//清空引导标识
				RmtSta&=0XF0;	//清空计数器	
			}						 	   	
		}	
 
 }
}

//定时器输入捕获中断回调函数
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)//捕获中断发生时执行
{
 if(htim->Instance==TIM1)
{
 	if(RDATA)//上升沿捕获
	{
		TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
        TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_FALLING);//CC1P=1 设置为下降沿捕获
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&TIM1_Handler,0);  //清空定时器值   	  
		  	RmtSta|=0X10;					//标记上升沿已经被捕获
	}else //下降沿捕获
	{
        Dval=HAL_TIM_ReadCapturedValue(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1);//读取CCR1也可以清CC1IF标志位
        TIM_RESET_CAPTUREPOLARITY(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1);   //一定要先清除原来的设置！！
        TIM_SET_CAPTUREPOLARITY(&TIM1_Handler,TIM_CHANNEL_1,TIM_ICPOLARITY_RISING);//配置TIM5通道1上升沿捕获
		if(RmtSta&0X10)					//完成一次高电平捕获 
		{
			if(RmtSta&0X80)//接收到了引导码
			{
						
				if(Dval>300&&Dval<800)			//560为标准值,560us
				{
					RmtRec<<=1;	//左移一位.
					RmtRec|=0;	//接收到0	   
				}else if(Dval>1400&&Dval<1800)	//1680为标准值,1680us
				{
					RmtRec<<=1;	//左移一位.
					RmtRec|=1;	//接收到1
				}else if(Dval>2200&&Dval<2600)	//得到按键键值增加的信息 2500为标准值2.5ms
				{
					RmtCnt++; 		//按键次数增加1次
					RmtSta&=0XF0;	//清空计时器		
				}
				}else if(Dval>4200&&Dval<4700)		//4500为标准值4.5ms
				{
					RmtSta|=1<<7;	//标记成功接收到了引导码
					RmtCnt=0;		//清除按键次数计数器
				}						 
			}
		RmtSta&=~(1<<4);
		}				 		     	    
	}
}

//处理红外键盘
//返回值:
//	 0,没有任何按键按下
//其他,按下的按键键值.
u8 Remote_Scan(void)
{        
	u8 sta=0;       
  u8 t1,t2;  
	if(RmtSta&(1<<6))//得到一个按键的所有信息了
	{ 
	    t1=RmtRec>>24;			//得到地址码
	    t2=(RmtRec>>16)&0xff;	//得到地址反码 
  
		if((sta==0)||((RmtSta&0X80)==0))//按键数据错误/遥控已经没有按下了
		{
		 	RmtSta&=~(1<<6);//清除接收到有效按键标识
			RmtCnt=0;		//清除按键次数计数器
		}
	}  
    return sta;
}

主函数

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "lcd.h"
#include "sdram.h"
#include "remote.h"
/************************************************
 ALIENTEK 阿波罗STM32F429开发板实验31
 红外遥控器实验-HAL库函数版
 技术支持：www.openedv.com
 淘宝店铺：http://eboard.taobao.com  
 关注微信公众平台微信号："正点原子"，免费获取STM32资料。
 广州市星翼电子科技有限公司  
 作者：正点原子 @ALIENTEK
************************************************/

int main(void)
{
	u8 key;
	u8 t=0;	
	u8 *str=0;
	HAL_Init();                     //初始化HAL库   
	Stm32_Clock_Init(360,25,2,8);   //设置时钟,180Mhz
    delay_init(180);                //初始化延时函数
    uart_init(115200);              //初始化USART
    LED_Init();                     //初始化LED 
    KEY_Init();                     //初始化按键
    SDRAM_Init();                   //初始化SDRAM
    LCD_Init();                     //初始化LCD
	Remote_Init();				    //初始化	红外接收	
  	POINT_COLOR=RED;
	LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Apollo STM32F4/F7"); 
	LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"REMOTE TEST");	
	LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
	LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2016/1/16");	 		
	LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEYVAL:");	
   	LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEYCNT:");	
   	LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"SYMBOL:");	    
	POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色  														 	  		    							  
	while(1)
	{
		key=Remote_Scan();	
		if(key)
		{	 
			LCD_ShowNum(86,130,key,3,16);		//显示键值
			LCD_ShowNum(86,150,RmtCnt,3,16);	//显示按键次数		  
			switch(key)
			{
				case 0:str="ERROR";break;			   
				case 162:str="POWER";break;	    
				case 98:str="UP";break;	    
				case 2:str="PLAY";break;		 
				case 226:str="ALIENTEK";break;		  
				case 194:str="RIGHT";break;	   
				case 34:str="LEFT";break;		  
				case 224:str="VOL-";break;		  
				case 168:str="DOWN";break;		   
				case 144:str="VOL+";break;		    
				case 104:str="1";break;		  
				case 152:str="2";break;	   
				case 176:str="3";break;	    
				case 48:str="4";break;		    
				case 24:str="5";break;		    
				case 122:str="6";break;		  
				case 16:str="7";break;			   					
				case 56:str="8";break;	 
				case 90:str="9";break;
				case 66:str="0";break;
				case 82:str="DELETE";break;		 
			}
				LCD_Fill(86,170,116+8*8,170+16,WHITE);	//清楚之前的显示
				LCD_ShowString(86,170,200,16,16,str);	//显示SYMBOL
		}else delay_ms(10);	  
		t++;
		if(t==20)
		{
			t=0;
			LED0=!LED0;
		}
	}						    
}