【AT-START-L021测评】7、定时器捕获实现红外接收

只看该作者 · 2024-11-28 11:23

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。

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2024-11-28 10:51 上传

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。

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2024-11-28 11:03 上传

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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void infrared_receiver_init(void) {   gpio_init_type gpio_init_struct;   tmr_input_config_type  tmr_input_config_struct;   crm_clocks_freq_type crm_clock_freq;   /* init infrared receiver fifo */   infrared_receiver_fifo_init();   /* enable tmr3/gpioa clock */   crm_periph_clock_enable(IR_TMR_CLK, TRUE);   crm_periph_clock_enable(IR_GPIO_CLK, TRUE);   /* timer input pin Configuration */   gpio_init_struct.gpio_pins = IR_GPIO_PIN;   gpio_init_struct.gpio_mode = GPIO_MODE_MUX;   gpio_init_struct.gpio_out_type = GPIO_OUTPUT_PUSH_PULL;   gpio_init_struct.gpio_pull = GPIO_PULL_NONE;   gpio_init_struct.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_STRONGER;   gpio_init(IR_GPIO_PORT, &gpio_init_struct);   gpio_pin_mux_config(IR_GPIO_PORT, IR_GPIO_PINS_SOURCE, IR_GPIO_MUX);   /* get the system frequency value */   crm_clocks_freq_get(&crm_clock_freq);   /* tmr counter mode configuration */   tmr_base_init(IR_TMRx, 6000, crm_clock_freq.apb1_freq / 1000000);   tmr_cnt_dir_set(IR_TMRx, TMR_COUNT_UP);   /* configure tmr channel to get clock signal */   tmr_input_config_struct.input_channel_select = IR_TMR_CHANNEL;   tmr_input_config_struct.input_mapped_select = TMR_CC_CHANNEL_MAPPED_DIRECT;   tmr_input_config_struct.input_polarity_select = TMR_INPUT_RISING_EDGE;   tmr_input_channel_init(IR_TMRx, &tmr_input_config_struct, TMR_CHANNEL_INPUT_DIV_1);   /* enable capture interrupt */   tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_INT, TRUE);   /* disable overflow interrupt */   tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, FALSE);   /* interrupt nvic init */   nvic_irq_enable(IR_TMR_IRQn, 1, 0);   /* enable tmr */   tmr_counter_enable(IR_TMRx, TRUE); }
这里设置定时器TMR3，通道2，配置红外接收引脚:PB5

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2024-11-28 11:07 上传

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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#define IR_GPIO_PORT                   GPIOB #define IR_GPIO_CLK                   CRM_GPIOB_PERIPH_CLOCK #define IR_GPIO_PIN                   GPIO_PINS_5 #define IR_GPIO_PINS_SOURCE          GPIO_PINS_SOURCE5 #define IR_GPIO_MUX                   GPIO_MUX_1 #define IR_TMRx                      TMR3 #define IR_TMR_CLK                   CRM_TMR3_PERIPH_CLOCK #define IR_TMR_CHANNEL                TMR_SELECT_CHANNEL_2 #define IR_TMR_CHANNEL_INT             TMR_C2_INT #define IR_TMR_CHANNEL_FLAG          TMR_C2_FLAG #define IR_TMR_IRQn                   TMR3_GLOBAL_IRQn #define IR_TMR_IRQHandler             TMR3_GLOBAL_IRQHandler #define IR_GPIO_READ()                (gpio_input_data_bit_read(IR_GPIO_PORT, IR_GPIO_PIN) != RESET)

中断函数：

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void IR_TMR_IRQHandler(void) {   infrared_receiver_data_deal(); }

infrared_receiver_data_deal,NEC协议解析：

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void infrared_receiver_data_deal(void) {   uint32_t value;   static uint32_t ir_data = 0;   /* input capture event occurs */   if(tmr_flag_get(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_FLAG) != RESET)   { /* clear input capture flag */ tmr_flag_clear(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL_FLAG); /* clear overflow flag */ tmr_flag_clear(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG); /* enable overflow interrupt */ tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, TRUE); /* rising edge capture */ if(IR_GPIO_READ()) {    /* clear the counter */    tmr_counter_value_set(IR_TMRx, 0);    /* configure capture mode as falling edge capture */    tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_LOW); } /* falling edge capture */ else {    /* get capture counter */    value = tmr_channel_value_get(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL);    /* configure capture mode as rising edge capture */    tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_HIGH);    /* received start code */    if((value > 4200) && (value < 4700))    {       ir_data = 0;    }    /* received repeat code */    else if((value > 2000) && (value < 2600))    {       /* analysis data */       infrared_receiver_key_deal(ir_data);    }    /* received bit 0 */    else if((value > 300) && (value < 800))    {       ir_data <<= 1;    }    /* received bit 1 */    else if((value > 1400) && (value < 1800))    {       ir_data <<= 1;       ir_data |= 1;    } }   }   /* overflow event occurs, 6ms , receive complete */   else if(tmr_flag_get(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG) != RESET)   { /* clear overflow flag */ tmr_flag_clear(IR_TMRx, TMR_OVF_FLAG); /* disable overflow interrupt */ tmr_interrupt_enable(IR_TMRx, TMR_OVF_INT, FALSE); /* configure capture mode as rising edge capture */ tmr_output_channel_polarity_set(IR_TMRx, IR_TMR_CHANNEL, TMR_POLARITY_ACTIVE_HIGH); /* analysis data */ infrared_receiver_key_deal(ir_data);   } }
main函数调用：
根据接收到的红外数据翻转LED

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if(infrared_receive(&ir_value) == SUCCESS) {    /* display address and cmd */    printf("address: %d\r\n", (uint8_t)(ir_value >> 8));    printf("cmd: %d\r\n\r\n", (uint8_t)(ir_value & 0xFF));                                           switch(ir_value & 0xFF)                      {                      case 224:                               at32_led_toggle(LED2);                               break;                      case 192:                               at32_led_toggle(LED3);                               break;                      case 200:                               at32_led_toggle(LED4);                               break;                      } }

5. 运行效果
红外接收电路：

红外电路接MCU的PB5、GND

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

日志输出：