紅外解碼編碼模塊采用MCU+紅外發(fā)射頭+紅外接收頭,引出MCU的串口連接其他需要紅外控制的設備,可作為紅外無線數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)傳輸等功能。具備NEC格式紅外編碼發(fā)射功能,可控制99%的NEC紅外格式設備,如大部分電視機、機頂盒、DVD、電風扇等電器設備。
只需要利用到單片機的串口通信知識,通過串口發(fā)送指定的指令進行控制模塊發(fā)射;通過串口接收方式進行紅外解碼操作,獲取遙控編碼信息。也可以使用2個模塊實現(xiàn)無線操控。
一、模塊來源
模塊實物展示:
資料下載鏈接:https://pan.baidu.com/s/1idRcrVCxQ5zWLh59EFpi9g
資料提取碼:n8ud
二 規(guī)格參數(shù)
工作電壓:5V
供電電流:> 100mA
發(fā)射距離:6-10米(根據(jù)環(huán)境光線不同和收發(fā)情況有偏差)
接收距離:6-10米(和發(fā)射設備的功率有關)
控制方式:串口
管腳數(shù)量:4 Pin(2.54mm間距排針)
以上信息見廠家資料文件
三、移植過程
我們的目標是將例程移植至CW32F030C8T6開發(fā)板上【實現(xiàn)紅外信號接收與紅外信號發(fā)射的功能】。首先要獲取資料,查看數(shù)據(jù)手冊應如何實現(xiàn)讀取數(shù)據(jù),再移植至我們的工程。
3.1查看資料
發(fā)射和接收過程中指示燈會閃爍,否則常亮。
解碼:解碼時不需要發(fā)送任何指令,只需要拿起遙控對準模塊的接收頭按下,這時模塊的串口就輸出該紅外編碼。通過串口調(diào)試助手查看到解碼的結果,結果輸出為“用戶碼1+用戶碼2+命令碼”三位。在做編碼發(fā)送時也只需要發(fā)送這三位即可。
查看解碼的結果方法
使用USB轉(zhuǎn)TTL串口調(diào)試模塊連接紅外發(fā)射接收模塊,打開電腦串口助手,進行調(diào)試。
USB轉(zhuǎn)TTL串口調(diào)試模塊
將串口調(diào)試模塊與紅外發(fā)射接收模塊進行連接。
將串口調(diào)試助手連接電腦,按照如下配置打開串口調(diào)試軟件。使用紅外遙控器或者空調(diào)遙控器對著模塊發(fā)送紅外信號,就會看到紅外發(fā)射接收模塊解析遙控器信號后,返回的解碼數(shù)據(jù)。圖中顯示的是美的空調(diào)遙控器的打開空調(diào)信號的解碼數(shù)據(jù):E0 FD FD。
通信方式
這個紅外發(fā)射接收模塊,通過特定的串口協(xié)議,實現(xiàn)的紅外信號的接收和發(fā)送。需要注意的是本模塊收發(fā)的串口指令格式都為 16 進制格式,即A1為0XA1。
幀頭為通信地址,A1為默認地址,而默認地址是可以通過指令修改的,所以還有一個通用地址為0XFA,當忘記了自己設置的地址,可以通過通用地址0XFA進行修改。
操作位用于表示當前指令用于實現(xiàn)什么功能,其定義的說明見下表。
發(fā)送反饋
每一個指令發(fā)送完畢之后,都有對應的反饋信息。
示例: 發(fā)送紅外信號數(shù)據(jù) FA F1 E0 FD FD 后,返回 F1 說明發(fā)送成功; 返回其他說明發(fā)送失??;
發(fā)送修改通信地址 FA F2 A5 00 00 后,返回 F2 說明修改成功; 返回其他說明修改失敗;
發(fā)送修改波特率 FA F3 02 00 00 后,返回 F3 說明修改成功; 返回其他說明修改失?。?/code>
實現(xiàn)代碼說明:
定義一個長度為5的unsigned char的數(shù)組:unsigned char send_data[5]={0};將指令填充至數(shù)組里。
unsigned char send_data[5]={0};
send_data[0] = 0XF1; //幀頭
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; //鍵值
將這個數(shù)組通過串口發(fā)送給模塊。但是需要注意,因為是有反饋信息的,為了確定返回的數(shù)據(jù)是否正確,需要先清除之前接收的數(shù)據(jù),不管之前有沒有接收過數(shù)據(jù)都要清除。
infrared_receive_clear();//先清除接收的數(shù)據(jù)
infrared_send_hex(send_data, 5);//發(fā)送數(shù)據(jù)
發(fā)送數(shù)據(jù)完畢后,等待串口接收到反饋的數(shù)據(jù),并且設置好如果長時間接收不到,要結束接收,防止一直等待接收導致卡死。
time_out = 1000;//等待接收時間1000Ms
//等待回應數(shù)據(jù)
//infrared_recv_flag != 1說明串口沒有接收到數(shù)據(jù)
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_1ms(1);
}
if( time_out > 0 )//沒有超時
{
infrared_recv_flag = 0;//清除標志位
//如果接收到發(fā)送成功的回應數(shù)據(jù)
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF1 ) return 1;
else return 2;//接收的數(shù)據(jù)不對
}
return 0;//接收超時
3.2引腳選擇
想要使用uart串口,需要確定使用的引腳是否有串口外設功能,可以通過用戶手冊進行查看。在用戶手冊的第146頁。
這里選擇使用PA2和PA3的附加串口2功能。
有串口1功能的引腳
模塊接線圖
3.3移植至工程
移植步驟中的導入.c和.h文件與【CW32模塊使用】DHT11溫濕度傳感器相同,只是將.c和.h文件更改為bsp_infrared.c與bsp_infrared.h。這里不再過多講述,移植完成后面修改相關代碼。
在文件bsp_infrared.c中,編寫如下代碼。
/*
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-21 LCKFB-LP first version
*/
#include "bsp_infrared.h"
#include "board.h"
#include "bsp_uart.h"
unsigned char infrared_recv_buff[USART2_RECEIVE_LENGTH];//串口接收緩存
uint16_t infrared_recv_length;//串口接收長度
unsigned char infrared_recv_flag;//串口接收完畢標志 1=接收完畢 0=未接收完畢
unsigned char device_addr = 0XA1;//默認器件地址
unsigned char Infrared_emission = 0XF1;//紅外發(fā)射狀態(tài)
unsigned char modified_addr = 0XF2;//修改設備地址
unsigned char modified_baud = 0XF3;//修改波特率
/******************************************************************
* 函 數(shù) 名 稱:Infrared_GPIO_Init
* 函 數(shù) 說 明:初始化萬能紅外引腳
* 函 數(shù) 形 參:設置波特率
* 函 數(shù) 返 回:無
* 作 者:LC
* 備 注:萬能紅外默認波特率為9600
******************************************************************/
void Infrared_GPIO_Init(uint32_t band_rate)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結構體
BSP_INFRARED_GPIO_RCC_ENABLE(); // 使能GPIO時鐘
BSP_INFRARED_UART_RCC_ENABLE(); // 使能UART時鐘
GPIO_InitStruct.Pins = BSP_INFRARED_TX_PIN; // GPIO引腳
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽輸出
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 輸出速度高
GPIO_Init(BSP_INFRARED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化
GPIO_InitStruct.Pins = BSP_INFRARED_RX_PIN; // GPIO引腳
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉輸入
GPIO_Init(BSP_INFRARED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化
BSP_INFRARED_AF_UART_TX(); // UART_TX復用
BSP_INFRARED_AF_UART_RX(); // UART_RX復用
// 配置UART
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
USART_InitStructure.USART_BaudRate = band_rate; // 波特率
USART_InitStructure.USART_Over = USART_Over_16; // 配置USART的過采樣率。
USART_InitStructure.USART_Source = USART_Source_PCLK; // 設置時鐘源
USART_InitStructure.USART_UclkFreq = 64000000; //設置USART時鐘頻率(和主頻一致即可)
USART_InitStructure.USART_StartBit = USART_StartBit_FE; //RXD下降沿開始
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 停止位1
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 不使用校驗
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 不使用流控
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 收發(fā)模式
USART_Init(BSP_INFRARED, &USART_InitStructure); // 初始化串口1
// 優(yōu)先級,無優(yōu)先級分組
NVIC_SetPriority(BSP_INFRARED_IRQ, 0);
// UARTx中斷使能
NVIC_EnableIRQ(BSP_INFRARED_IRQ);
// 使能UARTx RC中斷
USART_ITConfig(BSP_INFRARED, USART_IT_RC, ENABLE);
}
/************************************************
函數(shù)名稱 : infrared_send_byte
功 能 : 串口發(fā)送一個字節(jié)
參 數(shù) : ucch:要發(fā)送的字節(jié)
返 回 值 :
作 者 : LC
*************************************************/
void infrared_send_byte(uint8_t ucch)
{
// 發(fā)送一個字節(jié)
USART_SendData_8bit(BSP_INFRARED, (uint8_t)ucch);
// 等待發(fā)送完成
while( RESET == USART_GetFlagStatus(BSP_INFRARED, USART_FLAG_TXE) ){}
}
void infrared_send_hex(uint8_t *ch, int len)
{
while(len--)
{
infrared_send_byte(*ch++);
}
}
/************************************************
函數(shù)名稱 : infrared_receive_clear
功 能 : 清除串口接收的全部數(shù)據(jù)
參 數(shù) : 無
返 回 值 : 無
作 者 : LC
*************************************************/
void infrared_receive_clear(void)
{
unsigned int i = 0;
for( i = 0; i < USART2_RECEIVE_LENGTH; i++ )
{
infrared_recv_buff[ i ] = 0;
}
infrared_recv_length = 0;
infrared_recv_flag = 0;
}
/******************************************************************
* 函 數(shù) 名 稱:Infrared_emission_cmd
* 函 數(shù) 說 明:控制模塊發(fā)射紅外命令
* 函 數(shù) 形 參:Infrared_buff要發(fā)射的紅外信號 len紅外信號長度
* 函 數(shù) 返 回:0: 超時未接收到發(fā)射成功數(shù)據(jù)
* 1: 發(fā)射成功
* 2: 接收的數(shù)據(jù)不是發(fā)射成功數(shù)據(jù)
* 100:發(fā)射的數(shù)據(jù)不是3位
* 作 者:LC
* 備 注:無
******************************************************************/
char Infrared_emission_cmd(unsigned char* Infrared_buff, char len)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必須賦初值
unsigned int time_out = 1000; //超時時間,單位MS
// //如果要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度不對
if( (len < 3) || (len > 3) )
return 100;
send_data[0] = device_addr; //設備地址
send_data[1] = Infrared_emission; //操作位
send_data[2] = Infrared_buff[0]; //數(shù)據(jù)位1
send_data[3] = Infrared_buff[1]; //數(shù)據(jù)位2
send_data[4] = Infrared_buff[2]; //數(shù)據(jù)位3
infrared_receive_clear();//先清除接收的數(shù)據(jù)
infrared_send_hex(send_data, 5);//發(fā)送數(shù)據(jù)
//等待回應數(shù)據(jù)
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//沒有超時
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到通信地址修改成功的回應數(shù)據(jù)
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF1 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
/******************************************************************
* 函 數(shù) 名 稱:modified_addr_cmd
* 函 數(shù) 說 明:修改串口地址命令
* 函 數(shù) 形 參:addr_value 要修改的串口地址
* 函 數(shù) 返 回:0: 超時未接收到修改成功數(shù)據(jù)
* 1: 修改成功
* 2: 接收的數(shù)據(jù)不是修改成功數(shù)據(jù)
* 作 者:LC
* 備 注:無
******************************************************************/
char modified_addr_cmd(unsigned int addr_value)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必須賦初值
unsigned int time_out = 1000; //超時時間,單位MS
send_data[0] = device_addr; //設備地址
send_data[1] = modified_addr; //操作位
send_data[2] = addr_value; //數(shù)據(jù)位
infrared_receive_clear();//先清除接收的數(shù)據(jù)
infrared_send_hex(send_data, 5);//發(fā)送數(shù)據(jù)
//等待回應數(shù)據(jù)
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//沒有超時
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到通信地址修改成功的回應數(shù)據(jù)
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF2 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
/******************************************************************
* 函 數(shù) 名 稱:modified_baud_cmd
* 函 數(shù) 說 明:修改波特率命令
* 函 數(shù) 形 參:baud_value 要修改的波特率,可以輸入的值有:
* 4800、9600、19200、57600
* 函 數(shù) 返 回:0: 超時未接收到修改成功數(shù)據(jù)
* 1: 修改成功
* 2: 接收的數(shù)據(jù)不是修改成功數(shù)據(jù)
* 作 者:LC
* 備 注:
******************************************************************/
char modified_baud_cmd(unsigned int baud_value)
{
unsigned char send_data[5] = {0};//必須賦初值
unsigned int time_out = 1000; //超時時間,單位MS
send_data[0] = device_addr; //設備地址
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();//先清除接收的數(shù)據(jù)
infrared_send_hex(send_data, 5);//發(fā)送數(shù)據(jù)
//等待回應數(shù)據(jù)
while( infrared_recv_flag != 1 && time_out > 0 )
{
time_out--;
delay_ms(1);
}
if( time_out > 0 )//沒有超時
{
infrared_recv_flag = 0;
//如果接收到波特率設置成功的回應數(shù)據(jù)
if( infrared_recv_buff[0] == 0XF3 ) return 1;
else return 2;
}
return 0;
}
/************************************************
函數(shù)名稱 : BSP_INFRARED_IRQHandler
功 能 : 串口1接收中斷服務函數(shù)
參 數(shù) : 無
返 回 值 : 無
作 者 : LC
*************************************************/
void BSP_INFRARED_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(BSP_INFRARED, USART_IT_RC) == SET)//判斷是不是真的有接收中斷發(fā)生
{
infrared_recv_buff[infrared_recv_length++] = USART_ReceiveData(BSP_INFRARED); // 把接收到的數(shù)據(jù)放到緩沖區(qū)中
infrared_recv_buff[infrared_recv_length] = '';
infrared_recv_flag = 1;
USART_ClearITPendingBit(BSP_INFRARED, USART_IT_RC); //已經(jīng)處理就清楚標志位
}
}
在文件bsp_infrared.h中,編寫如下代碼。
/*
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-21 LCKFB-LP first version
*/
#ifndef _BSP_infrared_H_
#define _BSP_infrared_H_
#include "board.h"
#define BSP_INFRARED_GPIO_RCC_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE() // GPIO的時鐘
#define BSP_INFRARED_UART_RCC_ENABLE() __RCC_UART2_CLK_ENABLE() // 串口2的時鐘
#define BSP_INFRARED_AF_UART_TX() PA02_AFx_UART2TXD() // GPIO的引腳復用
#define BSP_INFRARED_AF_UART_RX() PA03_AFx_UART2RXD() // GPIO的引腳復用
#define BSP_INFRARED_GPIO_PORT CW_GPIOA // GPIO的端口
#define BSP_INFRARED_TX_PIN GPIO_PIN_2 // 串口TX的引腳
#define BSP_INFRARED_RX_PIN GPIO_PIN_3 // 串口RX的引腳
#define BSP_INFRARED CW_UART2 // 串口2
#define BSP_INFRARED_IRQ UART2_IRQn // 串口2中斷
#define BSP_INFRARED_IRQHandler UART2_IRQHandler // 串口2中斷服務函數(shù)
#define USART2_RECEIVE_LENGTH 1024 //串口最大接收長度
extern unsigned char infrared_recv_buff[USART2_RECEIVE_LENGTH];//串口接收緩存
extern uint16_t infrared_recv_length;//串口接收長度
extern unsigned char infrared_recv_flag;//串口接收完畢標志 1=接收完畢 0=未接收完畢
void Infrared_GPIO_Init(uint32_t band_rate);//初始化萬能紅外引腳
void infrared_receive_clear(void);//清除
char Infrared_emission_cmd(unsigned char* Infrared_buff, char len);//紅外發(fā)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
四移植驗證
在自己工程中的main主函數(shù)中,編寫如下。
/*
* Change Logs:
* Date Author Notes
* 2024-06-21 LCKFB-LP first version
*/
#include "board.h"
#include "stdio.h"
#include "bsp_uart.h"
#include "bsp_infrared.h"
//自測的 打開美的空調(diào) 的紅外信號
unsigned char Midea_Open[3] = {0XE0,0XFD,0XFD};
int32_t main(void)
{
board_init(); // 開發(fā)板初始化
uart1_init(115200); // 串口1波特率115200
Infrared_GPIO_Init(9600);
printf("Demo Startrn");
while(1)
{
printf("rndat = %drn",Infrared_emission_cmd(Midea_Open,3) );
}
}
移植現(xiàn)象:移植現(xiàn)象:使用兩個紅外發(fā)射接收模塊,一個接入開發(fā)板負責發(fā)射,一個接入USB轉(zhuǎn)TTL模塊,查看發(fā)射數(shù)據(jù)是否正確。
這里串口調(diào)試助手查看的是USB轉(zhuǎn)TTL模塊的串口!
模塊移植成功案例代碼:
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1IO6hOYyyHSqegu2tSKvmZA?pwd=LCKF
提取碼:LCKF