红外解码编码模块采用MCU+红外发射头+红外接收头,引出MCU的串口连接其他需要红外控制的设备,可作为红外无线数据通信、数据传输等功能。具备NEC格式红外编码发射功能,可控制99%的NEC红外格式设备,如大部分电视机、机顶盒、DVD、电风扇等电器设备。
只需要利用到单片机的串口通信知识,通过串口发送指定的指令进行控制模块发射;通过串口接收方式进行红外解码操作,获取遥控编码信息。也可以使用2个模块实现无线操控。
一、模块来源
采购链接:
红外解码模块 编码模块 红外无线通信 NEC码 接收发射 串口通信
资料下载链接:
https://pan.baidu.com/s/1idRcrVCxQ5zWLh59EFpi9g
资料提取码:n8ud
二、规格参数
工作电压:5V
供电电流:> 100mA
发射距离:6-10米(根据环境光线不同和收发情况有偏差)
接收距离:6-10米(和发射设备的功率有关)
控制方式:串口
管脚数量:4 Pin(2.54mm间距排针)
以上信息见厂家资料文件
三、移植过程
我们的目标是将例程移植至开发板上【实现红外信号接收与红外信号发射的功能】。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
发射和接收过程中指示灯会闪烁,否则常亮。
解码:解码时不需要发送任何指令,只需要拿起遥控对准模块的接收头按下,这时模块的串口就输出该红外编码。通过串口调试助手查看到解码的结果,结果输出为“用户码1+用户码2+命令码”三位。在做编码发送时也只需要发送这三位即可。
使用USB转TTL串口调试模块连接红外发射接收模块,打开电脑串口助手,进行调试。
将串口调试模块与红外发射接收模块进行连接。
将串口调试助手连接电脑,按照如下配置打开串口调试软件。使用红外遥控器或者空调遥控器对着模块发送红外信号,就会看到红外发射接收模块解析遥控器信号后,返回的解码数据。图中显示的是美的空调遥控器的打开空调信号的解码数据:E0 FD FD。
这个红外发射接收模块,通过特定的串口协议,实现的红外信号的接收和发送。需要注意的是本模块收发的串口指令格式都为 16 进制格式,即A1为0XA1。
帧头为通信地址,A1为默认地址,而默认地址是可以通过指令修改的,所以还有一个通用地址为0XFA,当忘记了自己设置的地址,可以通过通用地址0XFA进行修改。
操作位用于表示当前指令用于实现什么功能,其定义的说明见下表。
每一个指令发送完毕之后,都有对应的反馈信息。
示例: 发送红外信号数据 FA F1 E0 FD FD 后,返回 F1 说明发送成功; 返回其他说明发送失败;
发送修改通信地址 FA F2 A5 00 00 后,返回 F2 说明修改成功; 返回其他说明修改失败;
发送修改波特率 FA F3 02 00 00 后,返回 F3 说明修改成功; 返回其他说明修改失败;
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实现代码说明:
定义一个长度为5的unsigned char的数组:unsigned char send_data[5]={0};将指令填充至数组里。
unsigned char send_data[5]={0};
send_data[0] = 0XF1; //帧头
send_data[1] = 0XF1; //操作位
send_data[2] = 0XE0; //地址1
send_data[3] = 0XFD; //地址2
send_data[4] = 0XFD; //键值
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将这个数组通过串口发送给模块。但是需要注意,因为是有反馈信息的,为了确定返回的数据是否正确,需要先清除之前接收的数据,不管之前有没有接收过数据都要清除。
infrared_receive_clear();//先清除接收的数据
infrared_send_hex(send_data, 5);//发送数据
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发送数据完毕后,等待串口接收到反馈的数据,并且设置好如果长时间接收不到,要结束接收,防止一直等待接收导致卡死。
time_out = 1000;//等待接收时间1000Ms
//等待回应数据
//infrared_recv_flag != 1说明串口没有接收到数据
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_1ms(1);
}
if( time_out > 0 )//没有超时
{
infrared_recv_flag = 0;//清除标志位
//如果接收到发送成功的回应数据
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF1 ) return 1;
else return 2;//接收的数据不对
}
return 0;//接收超时
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2、引脚选择
想要使用串口,需要确定使用的引脚是否有串口外设功能。可以通过数据手册进行查看。
这里选择使用PA10和PA11的附加串口1功能。
3、移植至工程
接下来我们配置 SYSCONFIG
- 双击 empty.syscfg 文件,打开它。
- 在 empty.syscfg 文件界面点击 Tools,然后点击 SYSCONFIG 工具。
- 点击 ADD 添加配置
- 添加配置【根据下方图片进行添加】
- 点击保存
WARNING
出现只要出现下面的框就一定要选择:Yes to All
- 然后点击编译(可能会报错,我们不用管!)
- 然后我们所有设定的引脚和功能就会在 ti_msp_dl_config.h 中定义。因为这个文件我们包含进了 board.h 所以我们只需要引用 board.h 即可。【这里的 board.h 就充当了芯片头文件的作用】
移植步骤中的导入.c和.h文件与传感器章节的【DHT11温湿度传感器】相同,只是将.c和.h文件更改为bsp_infrared.c与bsp_infrared.h。这里不再过多讲述,移植完成后面修改相关代码。
在文件bsp_infrared.c中,编写如下代码。
/*
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*/
#include "bsp_infrared.h"
#include "stdio.h"
unsigned char infrared_recv_buff[USART1_RECEIVE_LENGTH];//串口接收缓存
uint16_t infrared_recv_length;//串口接收长度
unsigned char infrared_recv_flag;//串口接收完毕标志 1=接收完毕 0=未接收完毕
unsigned char device_addr = 0XA1;//默认器件地址
unsigned char Infrared_emission = 0XF1;//红外发射状态
unsigned char modified_addr = 0XF2;//修改设备地址
unsigned char modified_baud = 0XF3;//修改波特率
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Infrared_Init
* 函 数 说 明:初始化万能红外引脚
* 函 数 形 参:设置波特率
* 函 数 返 回:无
* 作 者:LC
* 备 注:万能红外默认波特率为9600
******************************************************************/
void Infrared_Init(void)
{
//清除串口中断标志
NVIC_ClearPendingIRQ(UART_1_INST_INT_IRQN);
//使能串口中断
NVIC_EnableIRQ(UART_1_INST_INT_IRQN);
}
/************************************************
函数名称 : infrared_send_byte
功 能 : 串口发送一个字节
参 数 : ucch:要发送的字节
返 回 值 :
作 者 : LC
*************************************************/
void infrared_send_byte(uint8_t ucch)
{
//当串口1忙的时候等待,不忙的时候再发送传进来的字符
while( DL_UART_isBusy(UART_1_INST) == true );
//发送单个字符
DL_UART_Main_transmitData(UART_1_INST, ucch);
}
void infrared_send_hex(uint8_t *ch, int len)
{
while(len--)
{
infrared_send_byte(*ch++);
}
}
/************************************************
函数名称 : infrared_receive_clear
功 能 : 清除串口接收的全部数据
参 数 : 无
返 回 值 : 无
作 者 : LC
*************************************************/
void infrared_receive_clear(void)
{
unsigned int i = 0;
for( i = 0; i < USART1_RECEIVE_LENGTH; i++ )
{
infrared_recv_buff[ i ] = 0;
}
infrared_recv_length = 0;
infrared_recv_flag = 0;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:Infrared_emission_cmd
* 函 数 说 明:控制模块发射红外命令
* 函 数 形 参:Infrared_buff要发射的红外信号 len红外信号长度
* 函 数 返 回:0: 超时未接收到发射成功数据
* 1: 发射成功
* 2: 接收的数据不是发射成功数据
* 100:发射的数据不是3位
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
char Infrared_emission_cmd(unsigned char* Infrared_buff, char len)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必须赋初值
unsigned int time_out = 1000; //超时时间,单位MS
// //如果要发送的数据长度不对
if( (len < 3) || (len > 3) )
return 100;
send_data[0] = device_addr; //设备地址
send_data[1] = Infrared_emission; //操作位
send_data[2] = Infrared_buff[0]; //数据位1
send_data[3] = Infrared_buff[1]; //数据位2
send_data[4] = Infrared_buff[2]; //数据位3
infrared_receive_clear();//先清除接收的数据
infrared_send_hex(send_data, 5);//发送数据
//等待回应数据
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//没有超时
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到通信地址修改成功的回应数据
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF1 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:modified_addr_cmd
* 函 数 说 明:修改串口地址命令
* 函 数 形 参:addr_value 要修改的串口地址
* 函 数 返 回:0: 超时未接收到修改成功数据
* 1: 修改成功
* 2: 接收的数据不是修改成功数据
* 作 者:LC
* 备 注:无
******************************************************************/
char modified_addr_cmd(unsigned int addr_value)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必须赋初值
unsigned int time_out = 1000; //超时时间,单位MS
send_data[0] = device_addr; //设备地址
send_data[1] = modified_addr; //操作位
send_data[2] = addr_value; //数据位
infrared_receive_clear();//先清除接收的数据
infrared_send_hex(send_data, 5);//发送数据
//等待回应数据
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//没有超时
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到通信地址修改成功的回应数据
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF2 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
/******************************************************************
* 函 数 名 称:modified_baud_cmd
* 函 数 说 明:修改波特率命令
* 函 数 形 参:baud_value 要修改的波特率,可以输入的值有:
* 4800、9600、19200、57600
* 函 数 返 回:0: 超时未接收到修改成功数据
* 1: 修改成功
* 2: 接收的数据不是修改成功数据
* 作 者:LC
* 备 注:
******************************************************************/
char modified_baud_cmd(unsigned int baud_value)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必须赋初值
unsigned int time_out = 1000; //超时时间,单位MS
send_data[0] = device_addr; //设备地址
send_data[1] = modified_baud; //操作位
switch(baud_value)//要修改的波特率值
{
case 4800: send_data[2] = 0X01; break;
case 9600: send_data[2] = 0X02; break;
case 19200: send_data[2] = 0X03; break;
case 57600: send_data[2] = 0X04; break;
}
infrared_receive_clear();//先清除接收的数据
infrared_send_hex(send_data, 5);//发送数据
//等待回应数据
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//没有超时
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到波特率设置成功的回应数据
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF3 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
//串口的中断服务函数
void UART_1_INST_IRQHandler(void)
{
//如果产生了串口中断
switch( DL_UART_getPendingInterrupt(UART_1_INST) )
{
case DL_UART_IIDX_RX://如果是接收中断
//接发送过来的数据保存在变量中
infrared_recv_buff[infrared_recv_length++] = DL_UART_Main_receiveData(UART_1_INST);
infrared_recv_buff[infrared_recv_length] = '\0';
infrared_recv_flag = 1;
break;
default://其他的串口中断
break;
}
}
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在文件bsp_infrared.h中,编写如下代码。
/*
* 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
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* 2024-05-30 LCKFB-LP first version
*/
#ifndef _BSP_infrared_H_
#define _BSP_infrared_H_
#include "board.h"
#define USART1_RECEIVE_LENGTH 1024 //串口最大接收长度
extern unsigned char infrared_recv_buff[USART1_RECEIVE_LENGTH];//串口接收缓存
extern uint16_t infrared_recv_length;//串口接收长度
extern unsigned char infrared_recv_flag;//串口接收完毕标志 1=接收完毕 0=未接收完毕
void Infrared_Init(void);//初始化万能红外引脚
void infrared_receive_clear(void);//清除
char Infrared_emission_cmd(unsigned char* Infrared_buff, char len);//红外发射命令
char modified_addr_cmd(unsigned int addr_value);//修改串口地址命令
char modified_baud_cmd(unsigned int baud_value);//修改波特率命令
#endif
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四、移植验证
在empty.c中输入代码如下:
#include "board.h"
#include <stdio.h>
#include "bsp_infrared.h"
//自测的 打开美的空调 的红外信号
unsigned char Midea_Open[3] = {0XE0,0XFD,0XFD};
int main(void)
{
//开发板初始化
board_init();
Infrared_Init();
printf("Demo Start\r\n");
while(1)
{
printf("\r\ndat = %d\r\n",Infrared_emission_cmd(Midea_Open,3) );
}
}
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上电效果:使用两个红外发射接收模块,一个接入开发板负责发射,一个接入USB转TTL模块,查看发射数据是否正确。
注意
这里串口调试助手查看的是USB转TTL模块的串口!
代码下载
链接在开发板介绍
章节的离线资料下载!!