一、模块来源
二、规格参数
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至CW32F030C8T6开发板上【能够实现红外信号接收的功能】。首先要获取资料，查看数据手册应如何实现读取数据，再移植至我们的工程。
1、查看资料
在光谱中波长自760nm至400um的电磁波称为红外线，它是一种不可见光。红外线通信的例子我们每个人应该都很熟悉，目前常用的家电设备几乎都可以通过红外遥控的方式进行遥控，比如电视机、空调、投影仪等，都可以见到红外遥控的影子。这种技术应用广泛，相应的应用器件都十分廉价，因此红外遥控是我们日常设备控制的理想方式。
红外线的通讯原理
红外光是以特定的频率脉冲形式发射，接收端收到到信号后，按照约定的协议进行解码，完成数据传输。在消费类电子产品里，脉冲频率普遍采用 30KHz 到 60KHz 这个频段，NEC协议的频率就是38KHZ。 这个以特定的频率发射其实就可以理解为点灯，不要被复杂的词汇难住了，就是控制灯的闪烁频率(亮灭)，和刚学单片机完成闪烁灯一样的意思，只不过是灯换了一种类型，都是灯。
接收端的原理: 接收端的芯片对这个红外光比较敏感，可以根据有没有光输出高低电平，如果发送端的闪烁频率是有规律的，接收端收到后输出的高电平和低电平也是有规律对应的，这样发送端和接收端只要约定好，那就可以做数据传输了。
红外线传输协议可以说是所有无线传输协议里成本最低，最方便的传输协议了，但是也有缺点，距离不够长，速度不够快；当然，每个传输协议应用的环境不一样，定位不一样，好坏没法比较，具体要看自己的实际场景选择合适的通信方式。
NEC协议介绍
NEC协议是众多红外线协议中的一种(这里说的协议就是他们数据帧格式定义不一样，数据传输原理都是一样的)，我们购买的外能遥控器、淘宝买的mini遥控器、电视机、投影仪几乎都是NEC协议。 像格力空调、美的空调这些设备使用的就是其他协议格式，不是NEC协议，但是只要学会一种协议解析方式，明白了红外线传输原理，其他遥控器协议都可以解出来。
NEC协议一次完整的传输包含: 引导码、8位地址码、8位地址反码、8位命令码、8位命令反码。这里我们主要讲解如何接收红外发送端发送的NEC协议内容。
引导码：由9ms的低电平+4.5ms的高电平组成。
4个字节的数据: 地址码+地址反码+命令码+命令反码。 这里的反码可以用来校验数据是否传输正确，有没有丢包。
重点: NEC协议传输数据位的时候，0和1的区分是依靠收到的高、低电平的持续时间来进行区分的。这是解码关键。
数据发送0码：0.56ms低电平+ 0.56ms的高电平。
数据发送1码：0.56ms低电平+1.68ms的高电平
所以，收到一个数据位的完整时间表示方法是这样的：
收到数据位0: 0.56ms低电平+ 0.56ms的高电平
收到数据位1: 0.56ms低电平+1.68ms的高电平
还有一个重复码，它是由一个 9ms 的低电平和一个 2.5ms 的高电平组成。当一个红外信号连续发送时，可以通过发送重复码的方式快速发送。
2、引脚选择
当红外线接收头感应到有红外光就输出低电平，没有感应到红外光就输出高电平。因此我们配置红外引脚为外部中断下降沿触发方式，当红外引脚有下降沿时，我们马上进入中断处理并接收红外信号。
3、移植至工程
引脚配置如下：
C
//红外引脚初始化
void infrared_goio_config(void)
{
IR_RCC_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体
GPIO_InitStruct.Pins = IR_PIN; // GPIO引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉输入
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 速度高
GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_FALLING; // 下降沿触发中断
GPIO_Init(IR_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化
// 清除PA0中断标志
GPIOA_INTFLAG_CLR(EXTI_BV);
// 使能NVIC
NVIC_EnableIRQ(EXTI_IRQ);
}红外信号的数据，全部是以时间长度来确定数据是0还是1，而最小的单位要求有560us，已经达到了us级的测量。
我们在 空白工程中已经为大家准备好了us延时，就在board 文件中。
获取高低电平时间
获取低电平时间的实现代码如下：
C
//获取红外低电平时间
//以微秒us作为时间参考
void get_infrared_low_time( uint32_t *low_time )
{
uint32_t time_val = 0;
while( GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == 0 )
{
if( time_val>= 500 )
{
*low_time = time_val;
return;
}
delay_us(20);
time_val++;
}
*low_time = time_val;
}当引脚为低电平时，将进入 while 循环，直到不为低电平时就结束循环。在循环之中不断的让时间变量time_val累加， 每加一次需要经过20us。当time_val变量累加时间大于 500 * 20 = 10000us = 10ms时，判断为超时，强行结束该函数，防止阻碍系统运行。
获取高电平时间的代码同理：
C
//获取红外高电平时间
//以微秒us作为时间参考
void get_infrared_high_time(uint32_t *high_time)
{
uint32_t time_val = 0;
while( GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == 1 )
{
if( time_val >= 250 )
{
*high_time = time_val;
return;
}
delay_us(20);
time_val++;
}
*high_time = time_val;
}引导码与重复码判断
引导码是由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成。每当接收到一个红外信号时，第一个数据就是引导码。我们通过判断红外信号的第一个数据是否是引导码，来决定是否要进行后面的数据接收处理。
重复码是由一个 9ms 的低电平和一个 2.5ms 的高电平组成。当我们的红外遥控一直按住按键时，就会发出重复码，我们可以检测重复码，来确定是否要连续触发重复动作，比如长按开机，长按加速等等。
C
/******************************************************************
* 函 数 名 称：guide_and_repeat_code_judgment
* 函 数 说 明：引导 和 重复 码 判断
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1：不是引导码 2：重复码 0：引导码
* 作 者：LC
* 备 注：以20微秒us作为时间参考
引导码：由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成
重复码：由一个 9ms 的低电平和一个 2.5ms 的高电平组成
******************************************************************/
uint8_t guide_and_repeat_code_judgment(void)
{
uint32_t out_time=0;
get_infrared_low_time(&out_time);
//time>10ms time <8ms
if((out_time > 500) || (out_time < 400))
{
return 1;
}
get_infrared_high_time(&out_time);
// x>5ms 或者 x<2ms
if((out_time > 250) || (out_time < 100))
{
return 1;
}
//如果是重复码 2ms < time < 3ms
if((out_time > 100) && (out_time < 150))
{
return 2;
}
return 0;
}完整红外数据接收
具体接收流程：【判断是否接收到引导码】->【接收数据】->【判断数据是否正确】。
C
//接收红外数据
void receiving_infrared_data(void)
{
uint16_t group_num = 0,data_num = 0;
uint32_t time=0;
uint8_t bit_data = 0;
uint8_t ir_value[5] = {0};
uint8_t guide_and_repeat_code = 0;
//等待引导码
guide_and_repeat_code = guide_and_repeat_code_judgment();
//如果不是引导码则结束解析
if( guide_and_repeat_code == 1 ) return;
//共有4组数据
//地址码+地址反码+命令码+命令反码
for(group_num = 0; group_num < 4; group_num++ )
{
//接收一组8位的数据
for( data_num = 0; data_num < 8; data_num++ )
{
//接收低电平
get_infrared_low_time(&time);
//如果不在0.56ms内的低电平,数据错误
if((time > 60) || (time < 20))
{
return ;
}
time = 0;
//接收高电平
get_infrared_high_time(&time);
//如果是在1200us<t<2000us范围内则判断为1
if((time >=60) && (time < 100))
{
bit_data = 1;
}
//如果是在200us<t<1000us范围内则判断为0
else if((time >=10) && (time < 50))
{
bit_data = 0;
}
//groupNum表示第几组数据
ir_value[ group_num ] <<= 1;
//接收的第1个数为高电平;在第二个for循环中，数据会向右移8次
ir_value[ group_num ] |= bit_data;
//用完时间要重新赋值
time=0;
}
}
//判断数据是否正确，正确则保存数据
infrared_data_true_judgment(ir_value);
}判断数据是否正确，可以通过将正常数据取反，与反码比较。如果不一致说明数据不对。
C
typedef struct INFRARED_DATA{
uint8_t AddressCode; //地址码
uint8_t AddressInverseCode; //地址反码
uint8_t CommandCode; //命令码
uint8_t CommandInverseCode; //命令反码
}_INFRARED_DATA_STRUCT_;
_INFRARED_DATA_STRUCT_ InfraredData;
//红外数据是否正确判断
uint8_t infrared_data_true_judgment(uint8_t *value)
{
//判断地址码是否正确
if( value[0] != (uint8_t)(~value[1]) ) return 0;
//判断命令码是否正确
if( value[2] != (uint8_t)(~value[3]) ) return 1;
//串口输出查看接收到的数据
printf("%x %x %x %x\r\n",value[0],value[1],value[2],value[3]);
//保存正确数据
InfraredData.AddressCode = value[0];
InfraredData.AddressInverseCode = value[1];
InfraredData.CommandCode = value[2];
InfraredData.CommandInverseCode = value[3];
}
//获取红外发送过来的命令
uint8_t get_infrared_command(void)
{
return InfraredData.CommandCode;
}
//清除红外发送过来的数据
void clear_infrared_command(void)
{
InfraredData.CommandCode = 0x00;
}最后，记得在外部中断服务函数中，调用红外接收函数。
c
void EXTI_HANDLER(void)
{
if(IR_PORT->ISR_f.EXTI_PIN) // 中断标志位
{
if(GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == GPIO_Pin_RESET) // 如果是低电平
{
//接收一次红外数据
receiving_infrared_data();
}
GPIOA_INTFLAG_CLR(EXTI_BV); // 清除标志位
}
}模块工程参考入门手册工程模板
移植步骤中的导入.c和.h文件与第二章的第1小节【DHT11温湿度传感器】相同，只是将.c和.h文件更改为bsp_ir_receiver.c与bsp_ir_receiver.h。这里不再过多讲述，移植完成后面修改相关代码。
以下为完成红外接收代码：
bsp_ir_receiver.c
c
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：https://oshwhub.com/forum
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-24 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_ir_receiver.h"
#include "stdio.h"
#include "board.h"
typedef struct INFRARED_DATA{
uint8_t AddressCode; //地址码
uint8_t AddressInverseCode; //地址反码
uint8_t CommandCode; //命令码
uint8_t CommandInverseCode; //命令反码
}_INFRARED_DATA_STRUCT_;
_INFRARED_DATA_STRUCT_ InfraredData;
//红外引脚初始化
void infrared_goio_config(void)
{
IR_RCC_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO时钟
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体
GPIO_InitStruct.Pins = IR_PIN; // GPIO引脚
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉输入
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 速度高
GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_FALLING; // 下降沿触发中断
GPIO_Init(IR_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化
// 清除PA0中断标志
GPIOA_INTFLAG_CLR(EXTI_BV);
// 使能NVIC
NVIC_EnableIRQ(EXTI_IRQ);
}
//获取红外低电平时间
//以微秒us作为时间参考
void get_infrared_low_time( uint32_t *low_time )
{
uint32_t time_val = 0;
while( GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == 0 )
{
if( time_val>= 500 )
{
*low_time = time_val;
return;
}
delay_us(20);
time_val++;
}
*low_time = time_val;
}
//获取红外高电平时间
//以微秒us作为时间参考
void get_infrared_high_time(uint32_t *high_time)
{
uint32_t time_val = 0;
while( GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == 1 )
{
if( time_val >= 250 )
{
*high_time = time_val;
return;
}
delay_us(20);
time_val++;
}
*high_time = time_val;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称：guide_and_repeat_code_judgment
* 函 数 说 明：引导 和 重复 码 判断
* 函 数 形 参：无
* 函 数 返 回：1：不是引导码 2：重复码 0：引导码
* 作 者：LC
* 备 注：以20微秒us作为时间参考
引导码：由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成
重复码：由一个 9ms 的低电平和一个 2.5ms 的高电平组成
******************************************************************/
uint8_t guide_and_repeat_code_judgment(void)
{
uint32_t out_time=0;
get_infrared_low_time(&out_time);
//time>10ms time <8ms
if((out_time > 500) || (out_time < 400))
{
return 1;
}
get_infrared_high_time(&out_time);
// x>5ms 或者 x<2ms
if((out_time > 250) || (out_time < 100))
{
return 1;
}
//如果是重复码 2ms < time < 3ms
if((out_time > 100) && (out_time < 150))
{
return 2;
}
return 0;
}
//红外数据是否正确判断
uint8_t infrared_data_true_judgment(uint8_t *value)
{
//判断地址码是否正确
if( value[0] != (uint8_t)(~value[1]) ) return 0;
//判断命令码是否正确
if( value[2] != (uint8_t)(~value[3]) ) return 1;
printf("%x %x %x %x\r\n",value[0],value[1],value[2],value[3]);
//保存正确数据
InfraredData.AddressCode = value[0];
InfraredData.AddressInverseCode = value[1];
InfraredData.CommandCode = value[2];
InfraredData.CommandInverseCode = value[3];
}
//接收红外数据
void receiving_infrared_data(void)
{
uint16_t group_num = 0,data_num = 0;
uint32_t time=0;
uint8_t bit_data = 0;
uint8_t ir_value[5] = {0};
uint8_t guide_and_repeat_code = 0;
//等待引导码
guide_and_repeat_code = guide_and_repeat_code_judgment();
//如果不是引导码则结束解析
if( guide_and_repeat_code == 1 )
{
printf("err\r\n");
return;
}
//共有4组数据
//地址码+地址反码+命令码+命令反码
for(group_num = 0; group_num < 4; group_num++ )
{
//接收一组8位的数据
for( data_num = 0; data_num < 8; data_num++ )
{
//接收低电平
get_infrared_low_time(&time);
//如果不在0.56ms内的低电平,数据错误
if((time > 60) || (time < 20))
{
return ;
}
time = 0;
//接收高电平
get_infrared_high_time(&time);
//如果是在1200us<t<2000us范围内则判断为1
if((time >=60) && (time < 100))
{
bit_data = 1;
}
//如果是在200us<t<1000us范围内则判断为0
else if((time >=10) && (time < 50))
{
bit_data = 0;
}
//groupNum表示第几组数据
ir_value[ group_num ] <<= 1;
//接收的第1个数为高电平;在第二个for循环中，数据会向右移8次
ir_value[ group_num ] |= bit_data;
//用完时间要重新赋值
time=0;
}
}
//判断数据是否正确，正确则保存数据
infrared_data_true_judgment(ir_value);
}
//获取红外发送过来的命令
uint8_t get_infrared_command(void)
{
return InfraredData.CommandCode;
}
//清除红外发送过来的数据
void clear_infrared_command(void)
{
InfraredData.CommandCode = 0x00;
}
void EXTI_HANDLER(void)
{
if(IR_PORT->ISR_f.EXTI_PIN) // 中断标志位
{
if(GPIO_ReadPin(IR_PORT, IR_PIN) == GPIO_Pin_RESET) // 如果是低电平
{
//接收一次红外数据
receiving_infrared_data();
}
GPIOA_INTFLAG_CLR(EXTI_BV); // 清除标志位
}
}bsp_ir_receiver.h
c
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：https://oshwhub.com/forum
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-24 LCKFB-LP first version
*/
#ifndef _BSP_IR_RECEIVER_H__
#define _BSP_IR_RECEIVER_H__
#include "board.h"
#define IR_RCC_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
#define IR_PORT CW_GPIOA
#define IR_PIN GPIO_PIN_2
#define EXTI_PIN PIN2
#define EXTI_BV bv2
#define EXTI_IRQ GPIOA_IRQn
#define EXTI_HANDLER GPIOA_IRQHandler
void infrared_goio_config(void);
uint8_t get_infrared_command(void);
void clear_infrared_command(void);
#endif四、移植验证
在自己工程中的main主函数中，编写如下。
C
/*
* 立创开发板软硬件资料与相关扩展板软硬件资料官网全部开源
* 开发板官网：www.lckfb.com
* 技术支持常驻论坛，任何技术问题欢迎随时交流学习
* 立创论坛：https://oshwhub.com/forum
* 关注bilibili账号：【立创开发板】，掌握我们的最新动态！
* 不靠卖板赚钱，以培养中国工程师为己任
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-24 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_ir_receiver.h"
int32_t main(void)
{
board_init(); // 开发板初始化
uart1_init(115200); // 串口1波特率115200
//红外接收初始化
infrared_goio_config();
printf("Start!!!\r\n");
while(1)
{
//如果按下遥控的【1】键
if( get_infrared_command() == 0xA2 )
{
clear_infrared_command();
printf("按下【1】按键！ \r\n");
}
}
}移植现象：
模块移植成功案例代码：
链接：https://pan.baidu.com/s/1Yln6MD82bPkgS2x-YMnfCQ?pwd=LCKF 提取码：LCKF