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[活动专区] 【AT-START-L021测评】7、定时器捕获实现红外接收

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 楼主| sujingliang 发表于 2024-11-28 11:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
AT32, 定时器, 红外接收, AT-START-L021测评
本帖最后由 sujingliang 于 2024-11-28 13:05 编辑

使用定时器捕获功能来实现红外接收是一种常见的方法。红外接收通常涉及到一个红外接收二极管（IR receiver diode），它能够将接收到的红外信号转换为电信号。然后，这个电信号可以通过微控制器的定时器捕获功能进行解码和处理。
以下是一个基本的步骤指南，用于实现基于定时器捕获的红外接收：
1. 硬件准备
  • 红外接收二极管：用于接收红外信号。
  • 21.png
  • 微控制器：具有定时器捕获功能的MCU。
  • 电阻和电容：用于电路滤波和限流。
  • 红外遥控器：用于发送测试信号。
2. 电路连接
  • 将红外接收二极管的输出端连接到微控制器的一个GPIO引脚，该引脚应配置为定时器捕获输入。
  • 根据需要添加适当的电阻和电容进行滤波。
  • 22.png
3. 配置定时器捕获
  • 选择定时器：在微控制器的数据手册中选择一个合适的定时器，该定时器应支持输入捕获功能。
  • 配置输入捕获：
    • 设置捕获通道的输入模式（如上升沿捕获、下降沿捕获或两者都捕获）。
    • 配置定时器的预分频器和计数器模式。
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  1. void infrared_receiver_init(void)
    

  2. {
    

  3.   gpio_init_type gpio_init_struct;
    

  4.   tmr_input_config_type  tmr_input_config_struct;
    

  5.   crm_clocks_freq_type   crm_clock_freq;
    


  6. 

  7.   /* init infrared receiver fifo */
    

  8.   infrared_receiver_fifo_init();
    


  9. 

  10.   /* enable tmr3/gpioa clock */
    

  11.   crm_periph_clock_enable(IR_TMR_CLK, TRUE);
    

  12.   crm_periph_clock_enable(IR_GPIO_CLK, TRUE);
    


  13. 

  14.   /* timer input pin Configuration */
    

  15.   gpio_init_struct.gpio_pins = IR_GPIO_PIN;
    

  16.   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;
    

  17.   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;
    

  18.   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;
    

  19.   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;
    

  20.   gpio_init(IR_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);
    


  21. 

  22.   gpio_pin_mux_config(IR_GPIO_PORT, IR_GPIO_PINS_SOURCE, IR_GPIO_MUX);
    


  23. 

  24.   /* get the system frequency value */
    

  25.   crm_clocks_freq_get(&crm_clock_freq);
    


  26. 

  27.   /* tmr counter mode configuration */
    

  28.   tmr_base_init(IR_TMRx, 6000, crm_clock_freq.apb1_freq / 1000000);
    

  29.   tmr_cnt_dir_set(IR_TMRx, TMR_COUNT_UP);
    


  30. 

  31.   /* configure tmr channel to get clock signal */
    

  32.   tmr_input_config_struct.input_channel_select = IR_TMR_CHANNEL;
    

  33.   tmr_input_config_struct.input_mapped_select = TMR_CC_CHANNEL_MAPPED_DIRECT;
    

  34.   tmr_input_config_struct.input_polarity_select = TMR_INPUT_RISING_EDGE;
    

  35.   tmr_input_channel_init(IR_TMRx, &tmr_input_config_struct, TMR_CHANNEL_INPUT_DIV_1);
    


  36. 

  37.   /* enable capture interrupt */
    

  38.   tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_INT, TRUE);
    


  39. 

  40.   /* disable overflow interrupt */
    

  41.   tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, FALSE);
    


  42. 

  43.   /* interrupt nvic init */
    

  44.   nvic_irq_enable(IR_TMR_IRQn, 1, 0);
    


  45. 

  46.   /* enable tmr */
    

  47.   tmr_counter_enable(IR_TMRx, TRUE);
    

  48. }
这里设置定时器TMR3，通道2，配置红外接收引脚:PB5
23.png
4. 编写软件
  • 初始化定时器捕获：配置定时器和捕获通道。（如前）
  • 处理捕获中断：在捕获中断服务程序中读取捕获寄存器的值，并处理这些值以解码红外信号。
  • 解码红外信号：根据红外协议（如NEC、Sony、Philips等）解析捕获的时间间隔，以识别按键代码。
定义
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  1. #define IR_GPIO_PORT                    GPIOB
    

  2. #define IR_GPIO_CLK                     CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK
    

  3. #define IR_GPIO_PIN                     GPIO_PINS_5
    

  4. #define IR_GPIO_PINS_SOURCE             GPIO_PINS_SOURCE5
    

  5. #define IR_GPIO_MUX                     GPIO_MUX_1
    


  6. 

  7. #define IR_TMRx                         TMR3
    

  8. #define IR_TMR_CLK                      CRM_TMR3_PERIPH_CLOCK
    

  9. #define IR_TMR_CHANNEL                  TMR_SELECT_CHANNEL_2
    

  10. #define IR_TMR_CHANNEL_INT              TMR_C2_INT
    

  11. #define IR_TMR_CHANNEL_FLAG             TMR_C2_FLAG
    

  12. #define IR_TMR_IRQn                     TMR3_GLOBAL_IRQn
    

  13. #define IR_TMR_IRQHandler               TMR3_GLOBAL_IRQHandler
    


  14. 

  15. #define IR_GPIO_READ()                  (gpio_input_data_bit_read(IR_GPIO_PORT, IR_GPIO_PIN) != RESET)



中断函数：
复制
  1. void IR_TMR_IRQHandler(void)
    

  2. {
    

  3.   infrared_receiver_data_deal();
    

  4. }


infrared_receiver_data_deal,NEC协议解析：
复制
  1. void infrared_receiver_data_deal(void)
    

  2. {
    

  3.   uint32_t value;
    

  4.   static uint32_t ir_data = 0;
    


  5. 

  6.   /* input capture event occurs */
    

  7.   if(tmr_flag_get(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_FLAG) != RESET)
    

  8.   {
    

  9.     /* clear input capture flag */
    

  10.     tmr_flag_clear(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_FLAG);
    


  11. 

  12.     /* clear overflow flag */
    

  13.     tmr_flag_clear(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG);
    


  14. 

  15.     /* enable overflow interrupt */
    

  16.     tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, TRUE);
    


  17. 

  18.     /* rising edge capture */
    

  19.     if(IR_GPIO_READ())
    

  20.     {
    

  21.       /* clear the counter */
    

  22.       tmr_counter_value_set(IR_TMRx, 0);
    


  23. 

  24.       /* configure capture mode as falling edge capture */
    

  25.       tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_LOW);
    

  26.     }
    

  27.     /* falling edge capture */
    

  28.     else
    

  29.     {
    

  30.       /* get capture counter */
    

  31.       value = tmr_channel_value_get(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL);
    


  32. 

  33.       /* configure capture mode as rising edge capture */
    

  34.       tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_HIGH);
    


  35. 

  36.       /* received start code */
    

  37.       if((value > 4200) && (value < 4700))
    

  38.       {
    

  39.         ir_data = 0;
    

  40.       }
    

  41.       /* received repeat code */
    

  42.       else if((value > 2000) && (value < 2600))
    

  43.       {
    

  44.         /* analysis data */
    

  45.         infrared_receiver_key_deal(ir_data);
    

  46.       }
    

  47.       /* received bit 0 */
    

  48.       else if((value > 300) && (value < 800))
    

  49.       {
    

  50.         ir_data <<= 1;
    

  51.       }
    

  52.       /* received bit 1 */
    

  53.       else if((value > 1400) && (value < 1800))
    

  54.       {
    

  55.         ir_data <<= 1;
    

  56.         ir_data |= 1;
    

  57.       }
    

  58.     }
    

  59.   }
    


  60. 

  61.   /* overflow event occurs, 6ms , receive complete */
    

  62.   else if(tmr_flag_get(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG) != RESET)
    

  63.   {
    

  64.     /* clear overflow flag */
    

  65.     tmr_flag_clear(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG);
    


  66. 

  67.     /* disable overflow interrupt */
    

  68.     tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, FALSE);
    


  69. 

  70.     /* configure capture mode as rising edge capture */
    

  71.     tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_HIGH);
    


  72. 

  73.     /* analysis data */
    

  74.     infrared_receiver_key_deal(ir_data);
    

  75.   }
    

  76. }
main函数调用：
根据接收到的红外数据翻转LED
复制
  1. if(infrared_receive(&ir_value) == SUCCESS)
    

  2.     {
    

  3.       /* display address and cmd */
    

  4.       printf("address: %d\r\n", (uint8_t)(ir_value >> 8));
    


  5. 

  6.       printf("cmd: %d\r\n\r\n", (uint8_t)(ir_value & 0xFF));
    

  7.                         
    

  8.                         switch(ir_value & 0xFF)
    

  9.                         {
    

  10.                         case 224:
    

  11.                                 at32_led_toggle(LED2);
    

  12.                                 break;
    

  13.                         case 192:
    

  14.                                 at32_led_toggle(LED3);
    

  15.                                 break;
    

  16.                         case 200:
    

  17.                                 at32_led_toggle(LED4);
    

  18.                                 break;
    

  19.                         }
    

  20.     }



5. 运行效果
红外接收电路：
21.jpg

红外电路接MCU的PB5、GND
22.jpg


用风扇遥控器做为红外发送器，发送内容固定，前3个键分别对应224、192、200，接收器收到信号后，翻转LED
tutieshi_480x270_8s.gif
日志输出：

23.png


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