单片机定时器实现红外遥控数据接收

二、实现
1、配置 GPIO 口下降沿触发中断
示例代码中使用 PA7 管脚，配置为上拉输入模式。
选择下降沿触发，是因为红外接收管默认情况下保持高电平，接收到数据时从高电平转变为低电平。
中断源选择为 EXti_Line7 ，在库函数中对该中断源定义的服务函数为 EXTI9_5_IRQHandler()，也就是说外部中断 5 到 9 是 共用一个中断服务函数的。
配置代码如下:
void IR_Pin_init()
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
  GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);

  EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);
  GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource7);
  EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line7;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt;
  EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Falling;
  EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE;
  EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;     
  NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  
  NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
2、配置定时器计数值
定时器使用的是 TIM2 通用定时器，模式为向上计数。在该模式中，计数器从 0 计数到自动加载值 (TIMx_ARR计数器的内容) ，然后重新从 0 开始计数并且产生一个计数器溢出事件。
示例函数接收两个参数，分别为预分频器的值和自动加载值。通过调整这两个参数，可以灵活地改变定时器的计数周期。例如在 TIM2 的默认时钟源 PCLK1 为96MHz时，使用语句 Tim2_UPCount_Init(SystemCoreClock/1000000-1,100-1); //0.1ms 进行初始化，可以每 0.1ms 产生一次中断。
示例代码如下：
void Tim2_UPCount_Init(u16 Prescaler,u16 Period)
{
  TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_StructInit;
  NVIC_InitTypeDef NVIC_StructInit;

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

  TIM_StructInit.TIM_Period=Period;
  TIM_StructInit.TIM_Prescaler=Prescaler;
  TIM_StructInit.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
  TIM_StructInit.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
  TIM_StructInit.TIM_RepetitionCounter=0;
  TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_StructInit);

  TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);   
  TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);

  NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannel=TIM2_IRQn;
  NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;
  NVIC_StructInit.NVIC_IRQChannelSubPriority=1;
  NVIC_Init(&NVIC_StructInit);
}
3、定时器中断函数统计时间
如上所说，定时器每 0.1ms 计数完成，产生中断，在中断函数中对标志位 ucTim2Flag 加 1，意味着时间过去了 0.1ms。

时间标志位原型为 uint16_t ucTim2Flag; 。

示例代码如下：

void TIM2_IRQHandler(void)
{
  TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);
  ucTim2Flag++;
}
4、GPIO 中断函数中接收 32 位数据
在下降沿触发的 IO 口中断函数中，需要实现统计两个下降沿之间的时间，并将其记录在数组中。
下降沿第一次触发时，清除当前定时器中的计数值，以便统计时间。之后每一次下降沿触发就记录下当前计数值，然后再对其清零。如果该时间在同步头的时间区间内，对索引进行清零，表示重新开始接收数据。
完整接收同步头和 32 个数据之后，表示接收完成。
示例代码如下：
uint8_t irdata[33];   //用于记录两个下降沿之间的时间
bool receiveComplete; //接收完成标志位
uint8_t idx;          //用于索引接收到的数值
bool startflag;       //表示开始接收
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
  uint16_t ir_time;
  if(startflag)
  {
      ir_time = ucTim2Flag;
      if(ucTim2Flag < 150 && ucTim2Flag >= 50 ) // 接收到同步头
      {
          idx=0;  // 数组下标清零
      }
      irdata[idx] = ucTim2Flag;  // 获取计数时间
      ucTim2Flag = 0;            // 清零计数时间，以便下次统计
      idx++;                     // 接收到一个数据，索引加1
      if(idx==33)       // 如果接收到33个数据，包括32位数和以一个同步头
      {
          idx=0;
          ucTim2Flag = 0;
          receiveComplete = TRUE;
      }
  }
  else   // 下降沿第一次触发
  {
      idx = 0;
      ucTim2Flag = 0;
      startflag = TRUE;
  }
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);  // 清除中断标志
}
5、判断控制码值
由于中断函数中接收并记录下的数据是两个下降沿之间的时间，并不是红外所发送的数据。因此需要根据红外协议，对 32 个时间进行判断，从而获得红外真正发送的数据。
下面这个函数需要在红外完整接收数据后执行，可通过判断接收完成标志位 receiveComplete 来实现。
示例代码如下：
uint8_t Ir_Server()
{
  uint8_t i,j,idx=1; //idx 从1 开始表示对同步头的时间不处理
  uint8_t temp;
  for(i=0; i<4; i++)
  {
      for(j=0; j<8; j++)
      {
          if(irdata[idx] >=8 && irdata[idx] < 15)   //表示 0
          {
              temp = 0;
          }
          else if(irdata[idx] >=18 && irdata[idx]<25) //表示 1
          {
              temp = 1;
          }
          remote_code <<= 1;
          remote_code |= temp;
          idx++;
      }
  }
  return remote_code[2];  // 该数组中记录的是控制码，每个按键不一样
  //for(idx=0; idx<4; idx++)
  //{
  //    printf("remote_code[%d] = %#xn",idx,remote_code[idx]);
  //}
}
6、主函数
在 main 函数中，对 IO 口和 定时器进行初始化。
主循环中，通过判断接收完成标志位，对接收完成的按键控制码进行打印。
示例代码如下：
void main()
{
  IR_Pin_init();
  Tim2_UPCount_Init(SystemCoreClock/1000000-1,100-1);
  while(1)
  {
      if(repeatEnable)
      {
          repeatEnable = FALSE;
          Ir_Server();
          printf("key_code = %#xn",remote_code[2]);
      }
  }
}
三、演示
如下图为串口打印出接收的红外按键值信息：