基于STM32定时器的红外遥控数据接收设计原理

一、原理

1、红外发射协议

红外发射协议已经在之前的文章中写过，在此就不赘述。

2、定时器计数和输入捕获

定时器就是按照一个特定的频率对计数值进行加一或减一操作，当数值溢出时则产生一个标志或中断。

定时器的输入捕获就是可以测量输入信号的脉冲宽度。

本次就是通过普通计数和输入捕获的结合来实现的。

3、实现方法

利用定时器记录输入信号高脉冲的时间，通过该时间来判断数据是否是同步头信息、数据 1 或者数据 0。

二、实现

1、配置 定时器2 输入捕获通道

示例代码中使用 PA1 管脚，配置为上拉输入模式，复用功能为定时器2的通道2。

定时器采用普通定时器，定时器2，该定时器具有输入捕获功能。

配置定时器的两种工作模式，一个是普通计数器TIM_TimeBaseInit，一个是输入捕获模式TIM_ICInit。

配置定时器2的中断源，有两个中断源，一个是更新中断TIM_IT_Update，一个是输入捕获中断TIM_IT_CC2。

配置代码如下：

2、添加定时器2的中断服务函数

使用了两种定时器中断源，分别为计数溢出中断和输入捕获中断。但是这两种方式触发中断的中断服务函数是同一个，即void TIM2_IRQHandler（void）。

定时器使用的是 TIM2 通用定时器，模式为向上计数。在该模式中，计数器从 0 计数到自动加载值 （TIMx_ARR计数器的内容） ，然后重新从 0 开始计数并且产生一个计数器溢出事件。定时器计数溢出的周期为10ms，该中断的产生说明在10ms内都没有输入捕获来清空计数值，也就是输入信号没有发生变化，说明 10ms 没有收到红外信号了，因此可判断为接收完成。

输入捕获是为了测量高电平的持续时间，因此采用上升沿触发中断，对计数值清零，切换下一次为下降沿触发；在下降沿触发中断时，记下计数值，切换下一次为上升沿触发。因此在下降沿记下的时间即为高电平的时序时间。记录高电平持续时间的原因，是因为红外信号在表示逻辑0、逻辑1时低电平的持续时间的相同的，而高电平的持续时间不同的。

示例代码如下：

3、红外按键扫描函数

该函数放在主循环中，轮训判断按键是否接收完成。如果接收完成则开始分析键值。

该函数返回一个16位的数值，其中低八位表示键值，高八位表示按下的次数，依次来分析长按键和短按键。这一点主要是通过红外协议中重复码的规定来实现的。

红外协议中规定，若按下一个键后没有放开，则会以 108ms 为一个周期发送重复码。重复码表现为2.25ms的高电平。

示例代码如下：

4、主函数

在 main 函数中，对 IO 口和 定时器进行初始化。

主循环中，通过判断接收完成标志位，对接收完成的按键控制码进行打印。

SystemKeyHandle（）函数处理每一个按键的操作逻辑。

示例代码如下：

三、演示

如下图为串口打印出接收的红外按键值信息：