基于MM32在红外抄表及红外遥控器中的应用

xld0932 发表于 2022-3-5 10:31

本帖最后由 xld0932 于 2022-3-5 10:31 编辑

#申请原创# @21小跑堂

在之前的分享中有介绍基于MM32的IrDA红外通讯功能，IrDA其本身不具体载波通讯的功能，在干扰较大或者远距离通讯时，会有明显的不足；所以本文分享了红外通讯的另外一种实现方式：红外载波通讯。常用的红外载波频率有36kHz、38kHz、40kHz等等，对于红外接收头来说，当接收到载波信号时会解析成低电平，当没有载波信号时会解析成高电平，通过高低电平的组合切换，实现数据位传输，从而实现数据通讯。本文包含如下几个小节的内容：
[*]基于MM32红外抄表通讯实现
[*]基于MM32红外遥控器NEC解码实现
[*]基于MM32红外遥控器NEC编码实现
[*]基于MM32带自学功能的红外遥控器

1、基于MM32红外抄表通讯实现
在典型的红外抄表电路中，常用到38kHz频率的载波信号来实现串口通讯功能；载波通讯的调制电路有很多，本文使用的是基于或门的标准调制方式，如下图所示：

LED为红外发射管，或门的2引脚一直保持38kHz的波形输入，当或门的1引脚UART_TX输出高电平时，或门的3引脚输出将不会受到2引脚输入的是38kHz高低电平的影响，会一直保持输出高电平，此时红外发射管处于截止状态；而当或门的1引脚UART_TX输出低电平时，或门的3引脚的输出电平状态将跟随2引脚电平状态的变化而变化，此时红外发射管则会发送出38kHz频率的波形，用被红外接收管检测到。
上图的原理图中，我们串联了一个1k欧姆的限流电阻，这个在实际的应用时需要做相应的调整，用于调节红外发射管的工作电流，直接影响到发射管的功率和传输距离。
我们先来看一下UART传输一个8位字节长度数据的时序图，如下所示；在开始数据传输时，会先传输一个比特位的低电平，用于起始位功能，接下来是数据位第0位到第7位依次传输，最后会传输一个比特位的高电平，用于停止位功能；其中传输每一比特位（包括起始位、数据位和停止位）的传输时间，都是相等的，由串口通讯波特率决定的；如果9600bps的波特率，所表示的含意是在1秒的时间位，可传输9600个比特位，这样算下来每一个比特位所占用的时间为1/9600秒，约一个比特位的传输需要104.17微秒。

其次我们来看一下选用的红外接收头的电气特性，如下图所示；可以从下图中看出，当红外发射头发送38kHz频率的载波信号时，红外接收头解析得到的是低电平；当红外发射头不发送载波信号时，红外接收头解析得到的高电平。

所以结合UART发送时序、IR接收头的特性、以及发送头或门的设计电路，可以使用TIM定时器配置一个标准的38kHz频率的PWM波形输出到或门的2引脚；然后初始化UART，配置成收发模式，波特率设置为4800，此时在初始化完成后的TX电平为高电平，通过或门电路后，红外发射头处于截止状态，相对的红外接收头也没有接收到载波信号，处于高电平状态；在通过串口发送起始位时，TX电平变成低电平，正好导致或门输出了38kHz频率波形，对于红外接收头来说，它接收到了载波频率后，解析输出就为低电平，而低电平对于UART接收时序来说，正好代表起始位；这样的电平状态正好符合了UART收发送时序，通过或门电平与UART结合实现了UART的红外通讯功能。
细心的小伙伴可能会有疑问，为什么串口波特率设置为4800，而不是其它更快速率呢？这是因为在我下面的硬件电路设计中，选择的红外接收头有这样一个特性Min burst length的值为8 cycles；而我们发送的38kHz载波的时间是由UART的每一比特位传输时间来决定的，所以如果UART的波特率越大，那每一比特位的传输时间就会越短，这个位传输时间就直接影响了38kHz输出的周期数量。38kHz波形的一个周期时间约为26.3微秒，那最小8个周期就是210微秒左右，而UART波特率设置为9600时对应的位时间只有104微秒左右，38kHz载波周期满足不了红外接收头的器件要求，在接收数据时就会出现误码的情况；而当UART波特率设置为4800时对应的位时间大概在208.3微秒，刚刚达到红外接收后的要求，如下图所示；所以为了保证UART红外通讯的稳定，建议将波特率设置成2400或者1200，UART的传输速率并不是因为UART性能的问题，而是因为38kHz的载波频率和红外接收头的特性所决定的，为了提升UART红外通讯速率，可以选择性能更好的红外接收头。

原理图设计：
硬件上选用MM32F0133C6P作为主控芯片，搭载最小系统电路及CH340作为打印调试接口，使用TC7SZ32FU或门芯片结合IR383-A实现红外发送电路，使用IRM-3638MF56红外接收头实现红外接收电路，通过引出8个GPIO引脚，作为后面扩展4*4按键矩阵接口，来实现遥控器的功能。

PCB设计：

焊接成品：

UART红外通讯代码实现：配置TIM输出38kHz载波频率：
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @Attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitTIM1(void)
{
GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStructure;
TIM_OCInitTypeDef    TIM_OCInitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_ClocksTypeDefRCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_TIM1, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler       = (RCC_Clocks.PCLK2_Frequency / 380000 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode    = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period          = (10 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode    = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse    = 5;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity= TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_3);

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
}
UART红外通讯代码实现：配置UART工作在收发模式，参数为4800/N/8/1：
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @Attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitUART(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
UART_InitTypeDef UART_InitStructure;

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_UART2, ENABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

UART_StructInit(&UART_InitStructure);
UART_InitStructure.UART_BaudRate          = 4800;
UART_InitStructure.UART_WordLength       = UART_WordLength_8b;
UART_InitStructure.UART_StopBits          = UART_StopBits_1;
UART_InitStructure.UART_Parity          = UART_Parity_No;
UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;
UART_InitStructure.UART_Mode             = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;
UART_Init(UART2, &UART_InitStructure);

UART_ITConfig(UART2, UART_IT_RXIEN, ENABLE);
UART_Cmd(UART2, ENABLE);

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource2, GPIO_AF_1);
GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource3, GPIO_AF_1);

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void UART2_IRQHandler(void)
{
uint8_t Data = 0;

if(UART_GetITStatus(UART2, UART_IT_RXIEN) != RESET)
{
   Data = UART_ReceiveData(UART2);
   UART_ClearITPendingBit(UART2, UART_IT_RXIEN);

   printf("\r\nRX : 0x%02x", Data);
}
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_UART_SendData(uint8_t Data)
{
UART_SendData(UART2, Data);
while(UART_GetFlagStatus(UART2, UART_IT_TXIEN) == RESET);
}
调试演示结果：
如下图是红外发送0x55数据时的UART调制波形：

如下图是红外发送一串数据后，红外接收到数据后，产生UART接收中断后将数据打印出来的运行截图：

2、基于MM32红外遥控器NEC解码实现
NEC协议是红外遥控器协议中的一种，它由引导码、地址码、地址反码、命令码和命令反码组成；逻辑1为2.25ms，其中脉冲时间为560us；逻辑0为1.12ms，其中脉冲时间为560us；如下图所示：

重复码为9ms的脉冲电平和2.25ms的低电平组成，如下图所示：

NEC协议格式：

正常发送：首先发送的是引导码，它是由9ms的脉冲电平和4.5ms的低电平组成，后面跟着的是8位数据的地址码、地址反码、命令码和命令反码，以LSB的发送方式进行位传输。

重复发送：如果你想重复发送一个命令码，在完成正常发送后，就不需要重复的发送命令码了，只需要间隔发送重复码就可以了。
对于红外遥控器NEC解码，对于红外硬件接收头来说就不能使用UART功能，NEC协议本身与UART位发送时序是完全不一样的，我们就需要通过MCU的其它外设功能来实现；这里我们将UART_RX这个GPIO引脚当作EXTI外部中断线触发引脚，结合TIM定时器来实现对NEC的解码功能；通过TIM计数EXTI触发的时间间隔来解析NEC传输的数据，支持重复命令码的识别，具体的配置代码如下：
uint8_tIRM_RX_Buffer;
uint8_tIRM_RX_Index= 0;
uint8_tIRM_RX_Repeat = 0;

uint8_tIRM_RX_Complete = 0;
uint32_t IRM_RX_Overtime = 0;

uint8_tIRM_RX_Step = 0;
uint8_tIRM_RX_Flag = 0;
uint32_t IRM_RX_Tick = 0;

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitEXTI(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin= GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);

SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA, EXTI_PinSource3);

EXTI_StructInit(&EXTI_InitStructure);
EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line3;
EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;
EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 0x03;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void EXTI2_3_IRQHandler(void)
{
uint32_t t = 0;

t = IRM_RX_Tick;
IRM_RX_Tick = 0;

IRM_RX_Overtime = 0;

switch(IRM_RX_Step)
{
   case 0:
         if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t > 850) && (t < 950))
         {
            IRM_RX_Step = 1;
         }
         break;

   case 1:
         if( !GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t > 400) && (t < 500))
         {
            IRM_RX_Step = 2; IRM_RX_Index = 0; IRM_RX_Flag = 0;
         }
         else if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t > 175) && (t < 275))
         {
            IRM_RX_Step = 4;
         }
         break;

   case 2:
         if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t >46) && (t <66))
         {
            IRM_RX_Step = 3;
         }
         break;

   case 3:
         if( !GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t >46) && (t <66))
         {
            IRM_RX_Buffer = 0;
         }
         else if(!GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t > 119) && (t < 219))
         {
            IRM_RX_Buffer = 1;
         }

         if(IRM_RX_Index == 32)
         {
            IRM_RX_Step = 0; IRM_RX_Repeat = 0;IRM_RX_Flag = 1;
         }
         else
         {
            IRM_RX_Step = 2;
         }
         break;

   case 4:
         if( GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_3) && (t >46) && (t <66))
         {
            IRM_RX_Step = 0; IRM_RX_Repeat++;
         }
         break;

   default:
         break;
}

EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line3);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitTIM3(void)
{
NVIC_InitTypeDef    NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_ClocksTypeDefRCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_TIM3, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler       = (RCC_Clocks.PCLK1_Frequency * 2 / 1000000 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode    = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period          = (10 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
IRM_RX_Tick++;

if(IRM_RX_Complete == 0)
{
   if(IRM_RX_Overtime++ > 2000)
   {
         IRM_RX_Complete = 1; IRM_RX_Step = 0;
   }
}

TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
通过NEC编码制式的控制器，对着开发板按键，这时在红外接收头解析到数据后，进行输出打印，实际运行效果如下所示：

3、基于MM32红外遥控器NEC编码实现
对于红外遥控器NEC编码，我们硬件电路也是共用的，还是需要一个TIM定时器来固定输出38kHz频率的载波；然后不能使用UART_TX功能了，它同样不符合NEC协议，此时我们将UART_TX这个GPIO引脚当作普通GPIO引脚使用，通过控制这个GPIO引脚输出高低电平的时序来实现NEC编码；此时需要另外一个TIM定时器来实现精确控制，配合GPIO来实现NEC编码的发送，具体的配置代码如下：
/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitGPIO(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_SET);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitTIM1(void)
{
GPIO_InitTypeDef    GPIO_InitStructure;
TIM_OCInitTypeDef    TIM_OCInitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

RCC_ClocksTypeDefRCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_TIM1, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler       = (RCC_Clocks.PCLK2_Frequency / 380000 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode    = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period          = (10 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure);
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode    = TIM_OCMode_PWM1;
TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse    = 5;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity= TIM_OCPolarity_High;
TIM_OCInitStructure.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set;
TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);

TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);

RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE);

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource1, GPIO_AF_3);

GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode= GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_InitTIM2(void)
{
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef    NVIC_InitStructure;

RCC_ClocksTypeDefRCC_Clocks;
RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_TIM2, ENABLE);

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler       = (RCC_Clocks.PCLK1_Frequency * 2 / 1000000 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode    = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period          = (10 - 1);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update,ENABLE);

TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 3;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

uint16_t IRM_TX_Buffer =
{
900,    /* 9.0ms */
450,    /* 4.5ms */
56, 56, /* Bit01 */
56, 56, /* Bit02 */
56, 56, /* Bit03 */
56, 56, /* Bit04 */
56, 56, /* Bit05 */
56, 56, /* Bit06 */
56, 56, /* Bit07 */
56, 56, /* Bit08 */
56, 56, /* Bit09 */
56, 56, /* Bit10 */
56, 56, /* Bit11 */
56, 56, /* Bit12 */
56, 56, /* Bit13 */
56, 56, /* Bit14 */
56, 56, /* Bit15 */
56, 56, /* Bit16 */
56, 56, /* Bit17 */
56, 56, /* Bit18 */
56, 56, /* Bit19 */
56, 56, /* Bit20 */
56, 56, /* Bit21 */
56, 56, /* Bit22 */
56, 56, /* Bit23 */
56, 56, /* Bit24 */
56, 56, /* Bit25 */
56, 56, /* Bit26 */
56, 56, /* Bit27 */
56, 56, /* Bit28 */
56, 56, /* Bit29 */
56, 56, /* Bit30 */
56, 56, /* Bit31 */
56, 56, /* Bit32 */
56, 3000, /* STOP*/
0,0,
};

uint8_tIRM_TX_Index= 0;

uint8_tIRM_TX_Finish = 0;
uint8_tIRM_TX_Enable = 0;

uint32_t IRM_TX_Tick = 0;

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(IRM_TX_Enable == 1)
{
   if(IRM_TX_Tick++ >= IRM_TX_Buffer)
   {
         IRM_TX_Tick = 0;

         if(++IRM_TX_Index >= 68)
         {
            IRM_TX_Enable = 0;
            IRM_TX_Finish = 1;
         }
         else
         {
            if(!GPIO_ReadOutputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_2))
            {
               GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_SET);
            }
            else
            {
               GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);
            }
         }
   }
}

TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRM_SendData(uint8_t *Data)
{
for(uint8_t i = 0; i < 4; i++)
{
   for(uint8_t j = 0; j < 8; j++)
   {
         if(Data & (0x80 >> j))
         {
            IRM_TX_Buffer = 56 * 3;
         }
         else
         {
            IRM_TX_Buffer = 56;
         }
   }
}

GPIO_WriteBit(GPIOA, GPIO_Pin_2, Bit_RESET);

IRM_TX_Index= 0;
IRM_TX_Finish = 0;
IRM_TX_Enable = 1;

while(IRM_TX_Finish == 0);
}
通过调用NEC编码发送函数，在NEC编码发出的同时，NEC也同样接收到了编码数据，对其进行解析和打印输出，实际运行效果如下所示：

4、基于MM32带自学功能的红外遥控器
通过外接4*4矩阵按键，如下图所示：

实现功能：系统启动后，从MCU内部FLASH存储空间读取已经存储的按键对应的红外编码数据，在按下相对应的按键后，通过红外发射头发送NEC数据；按下板子上的KEY按键后，可以在按键发码和学习其它遥控器编码这两个工作模式之间切换，在学习编码的过程中，先按下一对应的按键，确认是哪个按键要学习，然后再用其它的遥控器对着开发板按键发送NEC编码，如果连接上USB调试接口，还会有对应的操作提示和过程打印信息，在学习完成后，再通过板载的KEY按键切换到正常发码模式；在进入学习模式的时候，板载的LED灯处于闪烁的状态，用于提示当前的工作状态，在退出学习模式时，LED将会熄灭，同时会将刚刚学到的编码保存到MCU的内部FLASH存储空间，这样就可以实现掉电保存了；
具体的关键实现代码如下所示：
基于MCU内部FLASH加载和存储红外遥控器NEC编码数据：/* Private define ------------------------------------------------------------*/
#define IRMC_FLASH_ADDRESS(0x08000000 + 60 * 1024)

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t IRMC_StudyState = 0;
uint8_t IRMC_StudyIndex = 0;

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
uint8_t IRMC_CodeTable =
{
{0x12, 0x34, 0x45, 0x78},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
{0x00, 0x00, 0x00, 0x00},
};

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/

/* Exported variables --------------------------------------------------------*/
/* Exported function prototypes ----------------------------------------------*/

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRMC_Load(void)
{
printf("\r\n%s", __FUNCTION__);

for(uint8_t i = 0; i < 16; i++)
{
   for(uint8_t j = 0; j < 4; j++)
   {
         IRMC_CodeTable = *(volatile uint8_t *)(IRMC_FLASH_ADDRESS + i * 4 + j);
   }
}

for(uint8_t i = 0; i < 16; i++)
{
   printf("\r\nNEC[%02d] : 0x%02x, 0x%02x, 0x%02x, 0x%02x",
            i,
            IRMC_CodeTable, IRMC_CodeTable,
            IRMC_CodeTable, IRMC_CodeTable);
}

printf("\r\n");
}

/*******************************************************************************
* @brief
* @param
* @retval
* @attention
*******************************************************************************/
void IRMC_Save(void)
{
uint32_t Data;
FLASH_Status Status;

FLASH_Unlock();
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP | FLASH_FLAG_PGERR | FLASH_FLAG_WRPRTERR);

Status = FLASH_ErasePage(IRMC_FLASH_ADDRESS);
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP);

if(Status == FLASH_COMPLETE)
{
   for(uint8_t i = 0; i < 16; i++)
   {
         Data <<= 8; Data= IRMC_CodeTable;
         Data <<= 8; Data |= IRMC_CodeTable;
         Data <<= 8; Data |= IRMC_CodeTable;
         Data <<= 8; Data |= IRMC_CodeTable;

         Status = FLASH_ProgramWord(IRMC_FLASH_ADDRESS + i * 4, Data);
         FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_EOP);

         if(Data != *(uint32_t *)(IRMC_FLASH_ADDRESS + i * 4))
         {
            printf("\r\nIRMC Save Error!!!");
         }
   }
}

FLASH_Lock();
}
按键和矩阵按键识别及应用处理：
由于字数限制，详见附件程序
红外接收处理函数实现部分：由于字数限制，详见附件程序
实际操作演示过程：
上电读取NEC按键编码：

进入学习模式，KEY1学习按键编码，然后退出学习模式：

系统重新上电后，加载按键红外编码，刚刚学习到的已经被保存下来了：

正常模式下，按键发送红外编码数据：

附件：相关数据手册：
硬件原理图：
工程源代码：

guijial511 发表于 2022-3-6 12:45

感谢分享，学习了。

xxdcq 发表于 2022-3-11 15:09

仅限NEC的编码毫无用处

xld0932 发表于 2022-3-11 17:04

本帖最后由 xld0932 于 2022-3-11 17:12 编辑

xxdcq 发表于 2022-3-11 15:09
仅限NEC的编码毫无用处
MCU都是通用的，有没有用看你怎么设计了

xiaoqi976633690 发表于 2022-3-16 10:55

谢谢分享。收藏学习了

probedog 发表于 2022-3-16 11:23

这贴非常有借鉴价值啊，必须收藏

carpsnow 发表于 2022-3-30 15:23

nec只是编码吧？

tpgf 发表于 2022-4-1 16:29

第一次知道红外抄表

wowu 发表于 2022-4-1 16:43

这种数据稳定吗

xiaoqizi 发表于 2022-4-1 16:48

对应用环境有要求吗

木木guainv 发表于 2022-4-1 16:54

一般这种怎么供电呢

磨砂发表于 2022-4-1 17:00

对楼主的源代码很感兴趣谢谢啊

晓伍发表于 2022-4-1 17:06

算是全自动抄表吗

页: [1]

21ic电子技术开发论坛's Archiver

基于MM32在红外抄表及红外遥控器中的应用