STM32 NEC红外遥控器解码
红外遥控编码格式
现有的红外遥控包括两种方式：PWM（脉冲宽度调制）和PPM（脉冲位置调制）。两种形式编码的代表分别为NEC 和PHILIPS 的RC-5、RC-6 以及将来的RC-7。
NEC 格式的特征：
1：使用38 kHz 载波频率
2：引导码间隔是9 ms + 4.5 ms
3：使用16 位客户代码
4：使用8 位数据代码和8 位取反的数据代码
NEC 协议通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号的调制（英文简写PWM） 。 逻辑“0”是由0.56ms的38KHZ载波和0.56ms 的无载波间隔组成； 逻辑“1”是由0.56ms 的38KHZ 载波和1.68ms 的无载波间隔组成； 结束位是0.56ms 的38K 载波。
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”。其发射载波和不发射载波的时间相同，都为0.68ms，也就是每位的时间是固定的。RC5 编码相对简单一些：
得到一组数字： 110， 11010， 001101根据编码定义：
第一位是起始位S通常是逻辑1
第二位是场位F通常为逻辑1， 在RC5 扩展模式下它将最后6位命令代码扩充到7 位代码（高位MSB） ， 这样可以从64 个键值扩充到128 个键值。
第三位是控制位C它在每按下了一个键后翻转， 这样就可以区分一个键到底是一直按着没松手还是松手后重复按。
其后是五个系统地址位:11010=1A， 最后是六个命令位:001101=0D。
一体化红外接收头
红外接收电路通常被厂家集成在一个元件中，成为一体化红外接收头。内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。
红外接收头的种类很多，引脚定义也不相同，一般都有三个引脚，包括供电脚，接地和信号输出脚。根据发射端调制载波的不同应选用相应解调频率的接收头。
红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚上须加上滤波电容，一般在22uf以上。有的厂家建议在供电脚和电源之间接入330欧电阻，进一步降低电源干扰。
STM32显示遥控器按下的数字代码
代码片
//红外遥控初始化
//设置IO以及定时器3的输入捕获
void Remote_Init(void)
{
RCC->APB1ENR|=1<<1; //TIM3 时钟使能
RCC->APB2ENR|=1<<3; //使能PORTB时钟
GPIOB->CRL&=0XFFFFFFF0; //PB0 输入
GPIOB->CRL|=0X00000008; //上拉输入
GPIOB->ODR|=1<<0; //PB0 上拉
TIM3->ARR=10000; //设定计数器自动重装值 最大10ms溢出
TIM3->PSC=71; //预分频器,1M的计数频率,1us加1.
TIM3->CCMR2|=1<<0; //CC3S=01 选择输入端 IC3映射到TI3上
TIM3->CCMR2|=3<<4; //IC3F=0011 配置输入滤波器 8个定时器时钟周期滤波
TIM3->CCMR2|=0<<2; //IC3PS=00 配置输入分频,不分频
TIM3->CCER|=0<<9; //CC3P=0 上升沿捕获
TIM3->CCER|=1<<8; //CC3E=1 允许捕获计数器的值到捕获寄存器中
TIM3->DIER|=1<<3; //允许CC3IE捕获中断
TIM3->DIER|=1<<0; //允许更新中断
TIM3->CR1|=0x01; //使能定时器3
MY_NVIC_Init(1,3,TIM3_IRQn,2);//抢占1，子优先级3，组2
}
//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3中断服务程序
void TIM3_IRQHandler(void)
{
u16 tsr;
tsr=TIM3->SR;
if(tsr&0X01)//溢出
{
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
}
}
}
if(tsr&(1<<3))//CC3IE中断
{
if(RDATA)//上升沿捕获
{
TIM3->CCER|=1<<9; //CC3P=1 设置为下降沿捕获
TIM3->CNT=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=TIM3->CCR3; //读取CCR3也可以清CC2IF标志位
TIM3->CCER&=~(1<<9); //CC3P=0 设置为上升沿捕获
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);
}
}
TIM3->SR=0;//清除中断标志位
}
//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((t1==(u8)~t2)&&t1==REMOTE_ID)//检验遥控识别码(ID)及地址
{
t1=RmtRec>>8;
t2=RmtRec;
if(t1==(u8)~t2)sta=t1;//键值正确
}
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;
}
// 共阴数字数组
// 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F, .，全灭
u8 smg_num[]={
0xfc,0x60,0xda,0xf2,0x66,0xb6,0xbe,0xe0,0xfe,0xf6,0xee,0x3e,0x9c,0x7a,0x9e,0x8e,0x01,0x00};
u8 key=0; //按键值
u8 num=0x00;//数值
u8 num1=0x00;//数值
u8 smg_wei=6;//数码管位选
u8 smg_duan=0;//数码管段选
u8 smg_flag=0;//数码管显示标志 0:正常显示 1:不显示（消除鬼影）
u8 t=0;
int main(void)
{
Stm32_Clock_Init(9); //系统时钟设置
uart_init(72,115200); //串口初始化为115200
delay_init(72); //延时初始化
BEEP_Init(); //蜂鸣器初始化
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
LED_SMG_Init(); //数码管初始化
TIM4_Init(19,7199); //数码管2ms定时显示
Remote_Init(); //红外接收初始化
while(1);
}
void TIM4_IRQHandler(void) //TIM4中断
{
if(TIM4->SR&0X0001)//溢出中断
{
key = Remote_Scan();//获取红外遥控键值
if(key)
{
switch(key)
{
case 104:num1=0x00; num = smg_num[1]; BEEP=0;break; //按键'1'
case 152:num1=0x00;num=smg_num[2];BEEP=0;break; //按键'2'
case 176:num1=0x00;num=smg_num[3];BEEP=0;break; //按键'3'
case 48:num1=0x00;num=smg_num[4];BEEP=0;break; //按键'4'
case 24:num1=0x00;num=smg_num[5];BEEP=0;break; //按键'5'
case 122:num1=0x00;num=smg_num[6];BEEP=0;break; //按键'6'
case 16:num1=0x00;num=smg_num[7];BEEP=0;break; //按键'7'
case 56:num1=0x00;num=smg_num[8];BEEP=0;break; //按键'8'
case 90:num1=0x00;num=smg_num[9];BEEP=0;break; //按键'9'
case 66:num1=0x00;num=smg_num[0];BEEP=0;break; //按键'0'
case 82:num1=0x00;num=smg_num[17];BEEP=0;break; //按键'DELETE'
case 162:num1=smg_num[1];num=smg_num[0];BEEP=0; break;//按键'POWER'
case 98:num1=smg_num[1];num=smg_num[1];BEEP=0; break;//按键'UP'
case 226:num1=smg_num[1];num=smg_num[2];BEEP=0; break;//按键'ALIENTEK'
case 34:num1=smg_num[1];num=smg_num[3];BEEP=0; break;//按键'LEFT'
case 2:num1=smg_num[1];num=smg_num[4];BEEP=0; break;//按键'PLAY'
case 194:num1=smg_num[1];num=smg_num[5];BEEP=0; break;//按键'RIGHT'
case 224:num1=smg_num[1];num=smg_num[6];BEEP=0; break;//按键'VOL-'
case 168:num1=smg_num[1];num=smg_num[7];BEEP=0; break;//按键'DOWN'
case 144:num1=smg_num[1];num=smg_num[8];BEEP=0; break;//按键'VOL+'
}
}else
{
BEEP=1;
}
if(smg_wei==6)//数码管位
{
smg_duan = num1;
}
else if(smg_wei==7)//数码管位
{
smg_duan = num;
}
if(smg_flag) LED_Write_Data(0x00,smg_wei);//消除鬼影(段码不显示)
else LED_Write_Data(smg_duan,smg_wei);//正常显示
LED_Refresh();//数码管数据更新
smg_flag=!smg_flag;
if(smg_flag==0)//正常显示才更新位码
{
smg_wei++;
if(smg_wei==8) smg_wei=6;
}
t++;
if(t==250)//LED0每500MS闪烁
{
t=0;
LED0=!LED0;
}
}
TIM4->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位
}
总结
通过本实验了解了NEC红外遥控解码的基本原理。红外遥控器的键码都是固定的，不同的遥控器的键码可能会不一样。红外遥控器也可以用红外发射管自己搭建发射电路，单片机程序进行编码，红外接收头根据编码规则进行解码。