STM32定时器实现红外接收与解码

　　1.NEC协议
　　红外遥控是一种比较常用的通讯方式，目前红外遥控的编码方式中，应用比较广泛的是NEC协议。NEC协议的特点如下：载波频率为 38KHz 8位地址和 8位指令长度 地址和命令2次传输（确保可靠性） PWM 脉冲位置调制，以发射红外载波的占空比代表＂0＂和＂1＂
　　其逻辑1与逻辑0的表示如图所示：
　　可以看到，逻辑1的 位时间 为2.25ms，脉冲时间560us；逻辑0的 位时间 为1.12ms，脉冲时间560us。
　　一个完整的NEC数据包如下：
　　首次发送的是9ms高电平+4.5ms低电平，为引导码。
　　接下来是8bit的地址码+8bit地址码的反码+8bit命令码+8bit命令码的反码。
　　以上是一个正常的数据包，但可能存在一种情况：当长按某个键时，发送的是以110ms为周期的重复码，如下图:
　　重复码由9ms高电平和2.25ms的低电平以及560us的高电平组成。
　　2.解码程序
　　在上面的图中可以看到，逻辑1和逻辑0的位时间是不同的，占空比也不同。所以我们可以根据位时间的长短来解码，也可以根据占空比的不同（1/2或1/4）来解码，或者二者同时作为解码条件。这里我们介绍根据位时间来解码。
　　需要注意的是，很多红外一体接收头为了提高接收灵敏度。输入高电平，其输出的是相反的低电平。下图为示波器实际捕获的一组数据：
　　可以看到，空闲时为高电平，引导码为9ms低电平+4.5ms高电平。根据位时间解码的话，我们就不必关系高低电平各自的时间，只需关系总时间就行，即：引导码-13.5ms，逻辑1-2.25ms，逻辑0-1.12ms。
　　首先用STM32CubeMx配置定时器。系统时钟等的配置这里不再赘述，参考其它教程。
　　这里使用TIM3的Channel1作为捕获通道配置如下：
　　定时器时钟为内部时钟Channel1配置为输入捕获模式分频系数为63，因为系统时钟为64M，这样定时器实际时钟为64/（63+1）=1M，主要是为了程序中方便计算。捕获方式为下降沿捕获最后别忘了打开定时器的中断
　　最后生成代码。在生成的TIM3中断函数中，屏蔽生成的中断处理还是，添加自己的解码程序如下：uint32_t TIM3_Over_Cnt = 0;//tim3溢出次数 uint32_t TIM3_Sum_Cnt = 0;//两次下降沿之间的时间间隔 uint32_t cnt0 = 0; uint8_t IR_Data[60];   void TIM3_IRQHandler(void) {   /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 0 */     /* USER CODE END TIM3_IRQn 0 */ //  HAL_TIM_IRQHandler(&htim3);   /* USER CODE BEGIN TIM3_IRQn 1 */     if(__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE))      //定时器溢出中断     {         __HAL_TIM_CLEAR_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_UPDATE);    //清除中断标记         TIM3_Over_Cnt++;     }     cnt0 = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);     TIM3_Sum_Cnt = (TIM3_Over_Cnt << 16) + cnt0;//获取计数器的值     __HAL_TIM_SetCounter(&htim3,0);//清零重新计数     TIM3_Over_Cnt = 0;//清零重新计数       if (__HAL_TIM_GET_FLAG(&htim3, TIM_FLAG_CC1) != RESET)//TIM3CH1捕获中断     {        if(StartRevFlag == 1)//接收到引导码，开始解码        {          if(TIM3_Sum_Cnt > 36000)//大于36ms认为是结束          {            RevComplete = 1;//解码完成            IR_Tick = 0;          }          else if(RevComplete == 0)          {            if(TIM3_Sum_Cnt > 1000 && TIM3_Sum_Cnt < 1300)//1ms~1.3ms认为是低电平             IR_Data[IR_Idx] = 0;            else  if(TIM3_Sum_Cnt > 2100 && TIM3_Sum_Cnt < 2400)//2.1ms~2.4ms认为是高电平             IR_Data[IR_Idx] = 1;            else //接收错误，重新开始              StartRevFlag = 0;            IR_Idx++;            if(IR_Idx > 59)              IR_Idx = 59;         }          }        else        {          if(TIM3_Sum_Cnt > 13000 && TIM3_Sum_Cnt < 14000)//13~14ms引导码          {            StartRevFlag = 1;          }          IR_Tick = 0;          RevComplete = 0;//解码完成标志置零          IR_Idx = 0;//有效解码位          TIM3_Over_Cnt = 0;          TIM3_Sum_Cnt = 0;//定时器计数清零        }         __HAL_TIM_CLEAR_IT(&htim3, TIM_IT_CC1);     }     /* USER CODE END TIM3_IRQn 1 */ }
　　解码程序根据每次捕获下降沿之间的间隔判断是引导码还是逻辑1或逻辑0。接收到引导码之后，再开始将解码的数据保存下来。最后通过也是时长来判断解码结束。这里没有判断重复码，有兴趣的小伙伴可以自己加上。
　　中断函数中，只是将每一位解码并保存，最后还需要在主程序中组合成字节并判断处理。void IR_Rev() {   uint8_t num = IR_Idx / 8;   uint8_t IRValue[8];     if(RevComplete == 1 && StartRevFlag == 1 && IR_Tick > 20)   {     if(num > 7)       num = 7;       for(uint8_t j=0;j>1;         if(IR_Data[j*8+i])           IRValue[j] |= 0x80;       }     }     if(IRValue[0] == 0x00 && IRValue[1] == 0xFF)//地址码正确     {       switch(IRValue[2])//判断数据码       {         case 0x46:           KeyValue = S_key_Menu;           break;         case 0x43:           KeyValue = S_key_Set;           break;         case 0x40:           KeyValue = S_key_Rst;           break;         case 0x15:           KeyValue = S_key_Down;           break;         case 0x09:           KeyValue = S_key_Up;           break;       }     }     StartRevFlag = 0;     RevComplete = 0;     IR_Tick = 0;   } }