红外遥控功能的实现

目录：

• 涉及知识点

• 一体化红外接收头VS1838B简介

• 应用场景

• 编码标准

• 数据处理流程

• 结果展示

• 接线

• 键码值输出

红外遥控功能，因其电路简单，控制方便，在电子制作和毕业设计中常常使用。

涉及知识点

• GPIO中断接收

• STM32中定时器的用法

• 红外接收头的使用

外部中断和定时器的内容比较多，之后网文再详细分享。

一体化红外接收头VS1838B简介

• 工作电压： 2.7V~5.5V

• 应用电路
  

• 外观、封装及尺寸
  把接收头面向自己，左边为1脚，1脚OUT，2脚GND，3脚VCC。

应用场景

• 视听器材（音箱、电视、录影机、碟机）

• 家庭电器（冷气机、电风扇、电灯）

• 其他红外线遥控产品

编码标准

红外接收头的型号有很多HS0038、VS1838B等，功能大致相同，只是引脚封装不同。

红外接收有几种统一的编码方式，采样哪种编码方式取决于遥控器使用的芯片，接收头收到的都是一样的。

电视遥控器使用的是专用集成发射芯片来实现遥控码的发射，通常彩电遥控信号的发射，就是将某个按键所对应的控制指令和系统码（由0和1组成的序列），调制在38KHz的载波上，然后经放大、驱动红外发射管将信号发射出去。

不同公司的遥控芯片，采样的遥控码格式也不一样，较普遍的有两种，一种NEC标准，一种是PHILIPS标准。

NEC标准： 

当某个键按下时，系统首先发射一个完整的全码，如果按键超过108ms仍未松开，接下来发射的代码（连发代码）将由起始码(9ms)和结束码(2.5ms)组成。

一个完整的全码 = 引导码 +用户码 +用户码 + 数据码 + 数据反码。

其中，引导码高电平9ms，低电平4.5ms；

用户码和数据码共32位；其中前16位为用户识别码，能区别不同的红外遥控设备，以防止不同的机种遥控码互相干扰。

后16位数据码为8位的操作码和8位的操作反码，用于核对数据是否接收准确。

接收端根据数据码的不同做出相应的动作。

连发代码是在持续按键时发送的码。它告知接收端。某键是在被连续的按着。

PHILIPS标准： 逻辑“0”和逻辑“1”的定义。

我们使用的遥控器模块使用的是NEC标准，当我们点击红外遥控器上第一个按键Ch- 时，用示波器测量VS1838B的OUT引脚，示波器中抓取的信号如下：

我们可以看出跟下图标准的NEC协议的典型脉冲链的定义是一致的：

上图为NEC协议的典型脉冲链。协议规定低位首先发送。

首先发送9ms+4.5ms的引导码，接下来是两字节用户码，第三字节是数据码（按键码），用来判断按键值，第四字节是数据反码，可以用来校验，提高按键的准确性。

注意：
我们会发现上面两个图中波形的高低电平
实际上是相反的，因为红外接收头将38K载波信号过滤，接收到的波形刚好与发射波形相反。

难点：数据0和1的判断：
所谓的解码就是一个区分脉冲宽度的过程。红外信号的“0”和“1”是通过脉冲持续时间的长短来区分的，NEC标准的“0”和“1”的定义如下：

引导码：9ms 的载波+4.5ms 的空闲。
比特值“0”：560us 的低电平+560us 的高电平。
比特值“1”：560us 的低电平+1.68ms 的高电平。

VS1838B 这个红外一体化接收头，当收到有载波的信号的时候，会输出一个低电平，空闲的时候会输出高电平。

数据处理流程如下图所示：

结果展示

接线

与VS1838B连接:

• 红外接收头的OUT引脚连接PA7

• VCC连接3.3V

• GND接地

与USB转TTL串口相连： 用于打印调试信息

• USB转TTL串口的TXD与核心板的PA10相连

• USB转TTL串口的RXD与核心板的PA9相连

• USB转TTL串口的VCC与3V3跳线短接

键码值输出

按红外遥控的各个按键，串口打印输出各个按键值如下：

对红外遥控器键码值整理如下：

下面视频中抓取的是第一个按键的脉冲信号：

我们通过观察视频发现它的四个字节的数据如下：
00000000 11111111 10100010 01011101

其中:
头两个字节00000000 11111111，即用户码，值为：0x00FF；
第三个字节就是Command命令字，10100010，这个数字对应十进制就是162，对应16进制就是0xA2。

一般我们就利用第三个字节的值，进行不同的功能定义。
第四字节01011101，可以看出与第三字节10100010互为反码。

但是我们通过上面NEC编码部分的介绍可知，NEC协议规定低位首先发送。所以上面打印输出的162（10100010），需要高低位反过来，即第一个按键的二进制真实编码为：01000101，即十六进制的0x45。

我们将所有的按键重新计算，所有编码就能够得到网上的按键编码图了。

其实我们只要每个按键能准确得到一个不同键码值，然后程序中根据不同值，执行不同流程即可，对于“CH-”键码值是162还是0x45，其实对功能的实现没有影响。

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