基于STM32的紅外遙控和解碼遙控程序解析

文本主要包含兩個內容：一、紅外遙控協議的的講解；二、解碼程序解析（參考正點原子的代碼）

紅外的介紹、優點、缺點就不給大家說了，網上書上都有，下面進入正題

一、紅外遙控協議的的講解

紅外遙控的編碼目前廣泛使用的是：NEC Protocol的PWM（脈沖寬度調制）和Philips RC-5 Protocol的PPM（脈沖位置調制）

本文將以NEC協議實現紅外遙控。

NEC協議的特征：

1、8位地址和8位指令長度；

2、地址和命令兩次傳輸（確保可靠性）；

3、PWM脈沖寬度調制，以發射紅外載波的占空比代表“0”和“1”；

4、載波頻率為38KHz；

5、位時間為1.125ms和2.25ms；

NEC 碼位的定義：一個脈沖對應560us的連續載波，一個邏輯1傳輸需要2.25ms（560us脈沖+1680us低電平），一個邏輯0的傳輸需要 1.125ms（560us脈沖+560us低電平）。而遙控接收頭在收到脈沖時為低電平，在沒有收到脈沖時為高電平，因此，我們在接收頭端收到的信號為：邏輯1應該是560us低+1680us高，邏輯0應該是560us低+560us高。如下圖：

NEC 遙控指令的數據格式為：同步碼頭（引導碼）+地址碼+地址反碼+控制碼+控制反碼。同步碼是由一個9ms的低電平和一個4.5ms的高電平組成，地址碼、地址反碼、控制碼、控制反碼均為8位數據格式。按照高位在前低位在后的順序發送。采用反碼是為了增加傳輸的可靠性（可用于校驗）。下圖是我們按下按鍵2 時，從紅外接收頭端測到的波形：

在圖中可以看到，在100ms之后，我們還收到了幾個脈沖，這是NEC碼規定的連發碼（由9ms低電平+2.5ms高電平+0.56ms低電平和 97.94ms高電平組成），如果在一幀數據發送完后，按鍵仍沒有松開，則發送重復碼（連發碼），可以通過統計連發碼的次數來標記按鍵按下的長短/次數。

二、解碼程序解析（參考正點原子的代碼）

在正點原子的代碼中是利用定時器的輸入捕獲功能來實現遙控解碼的，下面解析一下關鍵代碼：

在該實驗remote.h文件中，定義了3個函數：Remote_Init();、TIM4_IRQHandler();、Remote_Scan();。

1、Remote_Init();

這里要注意中斷優先級，定時器4的兩個中斷，溢出（更新）中斷，捕獲事件中斷的優先級是一樣的。意思就是，他兩誰也不能打斷誰，例如A在執行時，B就不會產生中斷。這里很重要，很重要，很重要！

2、TIM4_IRQHandler();

注意上圖中畫紅框的狀態標識，下面解析一下此中斷服務函數（該終端服務函數中有兩個中斷，溢出中斷和捕獲中斷）：

1、先看捕獲中斷，Rmtsta剛開始時為0，當發生一次上升沿捕獲時（RDATA對應的引腳得到一個高電平），先把捕獲事件配置為下降沿捕獲，然后Rmtsta=0x10，標記了上升沿已經被捕獲；

2、當有下降沿到來時，將CCR1寄存器的值賦給Dval變量，并再將捕獲事件配置為上升沿捕獲；補充：像這樣上升沿捕獲和下降沿捕獲交替使用，是為了捕獲到高電平持續時間。

3、注意：只有當接收頭收到了引導碼后，才進行解碼。故先判斷Dval的值是不是在4200us~4700us之間，如果在，就將Rmtsta|=1<<7，將Rmtsta的最高位置1，標記成功接收到了引導碼。

4、當Rmtsta的最高位被置為1后，即滿足了if(Rmtsta&0x80)，就可以判斷Dval的值在下面3鐘范圍內了：300~800（560us）、1400~1800（1680us）、2200~2600（2500us）。從而得到0或者1或者RmtCnt++。實現了解碼。

4、以上3條，其中的高電平持續時間都在10ms之內，意思就是還沒到10ms就產生了捕獲中斷（上升沿和下降沿），因為優先級相同的原因，這時是無法產生溢出中斷的。只有當你到10ms了，還沒有產生上升沿捕獲或下降沿捕獲，就會產生溢出中斷。

5、那什么情況下10ms都沒有產生捕獲呢，那就是上文中的連發碼，那個97.94ms的高電平，遠大于了10ms，故會產生溢出中斷。在溢出中斷里會標記已經完成一次完整的鍵值信息采集（RmtSta|=1<<6），正點原子在溢出中斷中給設的連發碼時間為130ms，超過130ms視為是松開按鍵了（因為松開按鍵就不會有脈沖，也就是高電平，看上文）。

此外，處理紅外鍵盤的程序就很簡單了，先判斷是不是得到所有一個鍵的所有信息了（根據上一條，判斷if(RmtSta&(1<<6))是否成立），然后通過移位讀取之前在捕獲中斷中存進去的數據，再進行原碼和反碼的對比。這里不多說了。。