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如何去实现基于stm32F103R8T6和STM32CudeMX的红外遥控串口通讯呢

如何去实现基于STM32F103R8T6和STM32CudeMX的红外遥控串口通讯呢?

怎样去编写红外遥控串口通讯模块的程序呢?

回帖(1)

李元宵

2021-11-15 11:42:25
  我使用的模块是stm32F103R8T6,配合STM32CudeMX实现的红外遥控串口通讯
  一、 红外编码
  1、实物设备
  发射管,红外发光二极管,发出的是红外线而不是可见光,红外线波长为940nm左右。(在遥控器上面):
  接收管是红外接收二极管VS1838B,在实际应用中要给红外接收二极管加反向偏压,它才能正常工作,亦即红外接收二极管在电路中应用时是反向运用,这样才能获得较高的灵敏度。和主控芯片具有定时器输入捕获功能的I/O引脚连接在一起:
  遥控器:
  2、基本原理
  调制:将数据能够发送更远,并且数据的损耗在合理范围内,大致过程如下1–》2–》3。
  解调:将接收到的已调数据重新恢复并获取出来,大致过程如下的3–》2–》1。
  
  红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体, 即通信信道。
  发送端采用脉时调制(PPM) 方式, 将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列, 并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去;
  接收端将接收到的光脉转换成电信号, 再经过放大、 滤波等处理后送给解调电路进行解调, 还原为二进制数字信号后输出。
  简而言之, 红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调, 以便利用红外信道进行传输, 红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
  特点:
  红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其它电器设备。由于其无法穿透墙壁,故不同房间的家用电器可使用通用的遥控器而不会产生相互干扰;电路调试简单,只要按给定电路连接无误,一般不需任何调试即可投入工作;编解码容易,可进行多路遥控。因此,红外遥控在家用电器、室内近距离(小于10米)遥控中得到了广泛的应用。
  3、红外编码原理
  NEC编码原理(还有一种Philips RC5协议)
  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编码的一帧(通常按一下遥控器按钮所发送的数据) 由引导码、 地址码及数据码组成,如下图所示, 把地址码及数据码取反的作用是加强数据的正确性。
  
  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PPM)。逻辑“0”是由0.56ms的38KHZ载波和0.560ms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。
  二、红外遥控模块程序
  1、红外遥控模块头文件
  //红外遥控模块头文件
  #ifndef __IR_H
  #define __IR_H
  #include “main.h”
  #define IR_TIM TIM2
  #define MAX_DATALEN 5
  typedef struct{
  uint8_t mode;
  uint8_t Ir_Data[MAX_DATALEN];
  uint16_t Ir_Length;
  }IR_DATA_TypeDef;
  extern uint8_t IR_code;
  uint8_t Ir_RecvAnalysis(void);
  #endif
  2、红外遥控模块函数实现代码
  //红外遥控模块函数实现代码
  #include “ir.h”
  #define RCKeyNum 17
  #define RCIRLength 4
  uint8_t IR_key[17] =“123456789*0#+LOR-”;
  uint8_t RemoteControl_Table[RCKeyNum][RCIRLength] = {
  {0x00,0xFF,0x45,0xBA},
  {0x00,0xFF,0x46,0xB9},
  {0x00,0xFF,0x47,0xB8},
  {0x00,0xFF,0x44,0xBB},
  {0x00,0xFF,0x40,0xBF},
  {0x00,0xFF,0x43,0xBC},
  {0x00,0xFF,0x07,0xF8},
  {0x00,0xFF,0x15,0xEA},
  {0x00,0xFF,0x09,0xF6},
  {0x00,0xFF,0x16,0xE9},
  {0x00,0xFF,0x19,0xE6},
  {0x00,0xFF,0x0D,0xF2},
  {0x00,0xFF,0x18,0xE7},
  {0x00,0xFF,0x08,0xF7},
  {0x00,0xFF,0x1C,0xE3},
  {0x00,0xFF,0x5A,0xA5},
  {0x00,0xFF,0x52,0xAD},
  };
  uint16_t ir_buf[1024] = {0};
  uint16_t ir_count = 0;
  uint16_t ir_flag = 0;
  void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  {
  if(htim==&htim2)
  {
  ir_flag = 1;
  Ir_RecvAnalysis(); //接收红外信号
  }
  }
  void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
  {
  if(htim-》Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2 )
  {
  if(ir_flag == 0)
  {
  ir_buf[ir_count++] = IR_TIM-》CCR2;
  __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2,0);
  IR_TIM-》CCER ^= (1《《5);
  }
  }
  }
  //判断数据范围函数
  //数据在给定的范围之内:返回1
  //数据在给定的范围之外:返回0
  //time1:待判断时间
  //time2:标准时间
  uint8_t Time_Range(uint16_t time1, uint16_t time2, uint16_t range1, uint16_t range2)
  {
  if((time1 》 (time2-range1)) && (time1 《 (time2+range2)))
  return 1;
  else
  return 0;
  }
  //校验遥控器按键
  //正确,返回遥控器按键所对应的数组行号
  //错误 -1 按键地址错误 不是这个遥控器
  //错误 -2 地址正确,但是当前版本遥控器没有这个按键值
  int Check_RemoteControlKey(uint8_t *buff)
  {
  uint8_t i=0;
  int retn;
  // if(buff[0] != RemoteControl_Table[0][0] || buff[1] != RemoteControl_Table[0][1])
  if((buff[0]!=0x00) || (buff[1]!=0xFF))
  retn = -1;//地址错误
  for(i=0; i《RCKeyNum; i++)
  {
  if((buff[2]==RemoteControl_Table[i][2]) && (buff[3]==RemoteControl_Table[i][3]))
  {
  retn = i;
  break;
  }
  }
  if(i》=RCKeyNum) retn = -2;
  return retn;
  }
  //返回值
  //0 解析成功
  //1 没有接收完成
  //2 引导码错误
  //3 前半段数据错误
  //4 后半段数据错误
  IR_DATA_TypeDef ir = {0};
  uint8_t IR_code = 0XFF;
  uint8_t Ir_RecvAnalysis(void)
  {
  uint16_t i = 0;
  uint8_t err;
  if(ir_flag == 0) return 1;
  // for(i=0; i《ir_count; i++)
  // printf(“%drn”,ir_buf[i]);
  if(Time_Range(ir_buf[1],9000,1000,1000) == 0){
  err = 2;
  goto error;
  }
  if(Time_Range(ir_buf[2],4500,500,500) == 0){
  err = 2;
  goto error;
  }
  for(i=3; i《ir_count-1; i++)
  {
  if(Time_Range(ir_buf[i],560,200,200))
  {
  i++;
  if(Time_Range(ir_buf[i],560,200,200))
  {
  //数据0 0-7 data[0] 8-15 data[1]
  //先收到低位保存到低位,也可以反着
  ir.Ir_Data[ir.Ir_Length/8] &= ~(1《《(ir.Ir_Length%8));
  ir.Ir_Length++;
  }
  else if(Time_Range(ir_buf[i],1690,200,200)==1)
  {
  //数据1
  ir.Ir_Data[ir.Ir_Length/8] |= (1《《(ir.Ir_Length%8));
  ir.Ir_Length++;
  }
  else{
  err = 4;
  goto error;
  }
  }
  else{
  err = 3;
  goto error;
  }
  }
  // for(i=0; i《ir.Ir_Length/8; i++)
  //
  // printf(“%02Xt”,ir.Ir_Data[i]);
  // printf(“rn”);
  if(Check_RemoteControlKey(ir.Ir_Data) 《 17 && Check_RemoteControlKey(ir.Ir_Data) 》=0)
  {
  IR_code = IR_key[Check_RemoteControlKey(ir.Ir_Data)];
  memset(ir_buf,0,sizeof(ir_buf));
  memset(ir.Ir_Data,0,sizeof(ir.Ir_Data));
  ir.Ir_Length = 0;
  ir_count = 0;
  ir_flag = 0;
  return 0;
  }
  error:
  memset(ir_buf,0,sizeof(ir_buf));
  memset(ir.Ir_Data,0,sizeof(ir.Ir_Data));
  ir.Ir_Length = 0;
  ir_count = 0;
  ir_flag = 0;
  // TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
  HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim2);
  if(err) return err;
  else return 0;
  }
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