之前已经写过了一个使用定时器普通计时功能来识别红外遥控数据的文章。本次是使用定时器输入捕获来实现，这种方法比起定时器普通计数来说要更加复杂一些，不过效果会更好。
一、原理
1、红外发射协议
- 红外发射协议已经在之前的文章中写过，在此就不赘述。
2、定时器计数和输入捕获
3、实现方法
- 利用定时器记录输入信号高脉冲的时间，通过该时间来判断数据是否是同步头信息、数据 1 或者数据 0。
二、实现
1、配置 定时器2 输入捕获通道
示例代码中使用 PA1 管脚，配置为上拉输入模式，复用功能为定时器2的通道2。
定时器采用普通定时器，定时器2，该定时器具有输入捕获功能。
配置定时器的两种工作模式，一个是普通计数器TIM_TimeBaseInit，一个是输入捕获模式TIM_ICInit。
配置定时器2的中断源，有两个中断源，一个是更新中断TIM_IT_Update，一个是输入捕获中断TIM_IT_CC2。
配置代码如下:
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void Ir_Pin_Init()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_2);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
}
void Remote_Init()
{
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
Ir_Pin_Init();
TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 480-1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x03;
TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2,ENABLE);
TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}
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2、添加定时器2的中断服务函数
使用了两种定时器中断源，分别为计数溢出中断和输入捕获中断。但是这两种方式触发中断的中断服务函数是同一个，即void TIM2_IRQHandler(void)。
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。定时器计数溢出的周期为10ms，该中断的产生说明在10ms内都没有输入捕获来清空计数值，也就是输入信号没有发生变化，说明 10ms 没有收到红外信号了，因此可判断为接收完成。
输入捕获是为了测量高电平的持续时间，因此采用上升沿触发中断，对计数值清零，切换下一次为下降沿触发；在下降沿触发中断时，记下计数值，切换下一次为上升沿触发。因此在下降沿记下的时间即为高电平的时序时间。记录高电平持续时间的原因，是因为红外信号在表示逻辑0、逻辑1时低电平的持续时间的相同的，而高电平的持续时间不同的。
示例代码如下：
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uint8_t RmtSta = 0;
uint16_t Dval;
uint32_t RmtRec = 0;
uint8_t RmtCnt = 0;
void TIM2_IRQHandler(void)
{
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) != RESET)
{
if(RmtSta & 0x80)
{
RmtSta &= ~0x10;
if((RmtSta & 0x0f) == 0x00) RmtSta |= 1<<6;
if((RmtSta & 0x0f) < 14) RmtSta++;
else
{
RmtSta &= ~(1<<7);
RmtSta &= 0xf0;
}
}
}
if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2) != RESET)
{
if(RDATA)
{
TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling);
TIM_SetCounter(TIM2,0);
RmtSta |= 0x10;
}
else
{
Dval = TIM_GetCapture2(TIM2);
TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising);
if(RmtSta & 0x10)
{
if(RmtSta & 0x80)
{
if((Dval > 30) && (Dval < 80))
{
RmtRec <<= 1;
RmtRec |= 0;
}else if((Dval > 140) && (Dval < 180))
{
RmtRec <<= 1;
RmtRec |= 1;
}else if((Dval > 200) && (Dval < 250))
{
RmtCnt++;
RmtSta &= 0xf0;
}
}else if((Dval > 420) && (Dval < 470))
{
RmtSta |= 1<<7;
RmtCnt = 0;
}
}
RmtSta &= ~0x10;
}
}
TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2);
}
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3、红外按键扫描函数
该函数放在主循环中，轮训判断按键是否接收完成。如果接收完成则开始分析键值。
该函数返回一个16位的数值，其中低八位表示键值，高八位表示按下的次数，依次来分析长按键和短按键。这一点主要是通过红外协议中重复码的规定来实现的。
红外协议中规定，若按下一个键后没有放开，则会以 108ms 为一个周期发送重复码。重复码表现为2.25ms的高电平。
示例代码如下：
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uint16_t Remote_Scan(void)
{
uint16_t keybuf = 0xffff;
uint8_t sta = 0xff;
uint8_t t1,t2;
if(RmtSta & (1<<6))
{
t1 = RmtRec >> 24;
t2 = (RmtRec >> 16) & 0xff;
if((t1 == (uint8_t)~t2) && (t1 == REMOTE_ID))
{
t1 = RmtRec >> 8;
t2 = RmtRec;
if(t1 == (uint8_t)~t2) sta = t1;
}
if((sta != 0xff))
{
if(RmtCnt < 10)
{
if((RmtSta & 0x80) == 0)
{
keybuf = RmtCnt;
keybuf <<= 8;
keybuf |= sta;
RmtSta &= ~(1<<6);
RmtCnt = 0;
}
}
#if 0
else if(RmtCnt == 10)
{
keybuf = RmtCnt;
keybuf <<= 8;
keybuf |= sta;
}
else if(RmtCnt > 10)
{
if(((RmtCnt - 10) % 2) == 0)
{
keybuf = RmtCnt;
keybuf <<= 8;
keybuf |= sta;
}
}
#else
else if((sta == KEY_NEXT) || (sta == KEY_PREV) || (sta == KEY_MENU) || (sta == KEY_SELECT))
{
if(((RmtCnt - 10) % 2) == 0)
{
keybuf = RmtCnt;
keybuf <<= 8;
keybuf |= sta;
}
if((RmtSta & 0x80) == 0)
{
RmtSta &= ~(1<<6);
RmtCnt = 0;
}
}
else
{
{
keybuf = RmtCnt;
keybuf <<= 8;
keybuf |= sta;
RmtSta &= ~(1<<6);
RmtCnt = 0;
RmtRec = 0;
}
}
#endif
}
}
return keybuf;
}
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4、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。
SystemKeyHandle()函数处理每一个按键的操作逻辑。
示例代码如下：
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| void main()
{
uint16_t SystemKeybuf;
...
Remote_Init();
while(1)
{
SystemKeybuf = Remote_Scan();
if(SystemKeybuf != 0xffff)
{
SystemKeyHandle();
SystemKeybuf = 0xffff;
}
}
}
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三、演示
如下图为串口打印出接收的红外按键值信息：
说明1：这篇文章所使用的方法主要参考自这篇文章，代码仅做了部分修改，并在源代码基础上添加了部分代码，用于实现连续键。
本文档基于 STM32 F1 系列 MCU，固件库版本 3.5。其他 MCU 及固件库仅需要对库函数略作修改。
参考链接1：cortex_m3_stm32嵌入式学习笔记（二十三）：红外遥控实验（输入捕捉+解码）
参考链接2：STM32 红外线实验
参考链接3：STM32 红外线实验
更多关于 STM32 的文章
原文链接：本人CSDN博客
