【STM8L】STM8L之红外发射（定时器中断产生38K信号）
本篇博文最后修改时间：2016年11月24日，10:52。
一、简介
本文介绍STM8L系列如何使用红外发射管发射38K信号。
其中，红外协议采用为最常见的NEC协议，38K信号由定时器产生。
二、实验平台
编译软件：IAR for STM8 1.42.2
硬件平台：stm8l101f3p6开发板
仿真器：ST-LINK
库函数版本：STM8L_STMTouch_Lib_V1.1.0
三、版权声明
博主：甜甜的大香瓜
声明：喝水不忘挖井人，转载请注明出处。
原文地址：http://blog.csdn.NET/feilusia
联系方式：[email protected]
香瓜BLE之CC2541群：127442605
香瓜BLE之CC2640群：557278427
香瓜BLE之Android群：541462902
四、硬件原理
1、发射管元器件
附淘宝链接：
https://detail.tmall.com/item.htm?spm=a1z10.3-b.w4011-3079905380.29.6Sd192&id=16965424268&rn=40b8f46057241ffac5e0d72df2c9b8d7&abbucket=14
2、原理图
上图的蓝色部分为红外发射部分，R2为红外距离调节的电阻，阻值越小、距离越远。
五、基础知识
1、什么是红外？
答：红外是红外线的简称。红外是一种波长范围为760nm~ 1mm的电磁波，可以实现数据的无线传输，距离大概十几米以内，且需要对准接收端进行发射。
红外的成本比其它无线设备要低的多，所以家电遥控器大多采用红外控制。常见的红外设备：电视遥控器、空调遥控器等。
遥控器的基带通信协议有很多，大概有几十种。常见的红外协议： ITT 协议、NEC 协议（最常见）、Sharp 协议、Philips RC-5 协议、Sony SIRC 协议等。
2、什么是NEC协议？
答：NEC协议的数据格式：引导码、用户码、用户反码、键码、键码反码、停止位。
注意几点：
1）上图黑色部分为一定频率（如38K）的载波，并不是长时间的高电平。该载波可通过定时器定时翻转IO口或PWM来产生。
2）上图为发射端的信号波形，由于接收端空闲时为高电平、接收到载波时为低电平，因此接收端的信号波形与发射端信号波形完全相反，接收端信号波形如下图
3）时序如下：
①引导码：9ms 的载波+4.5ms 的空闲。
②比特值“0”：560us 的载波+560us 的空闲。
③比特值“1”：560us 的载波+1.68ms 的空闲。
4）举例（上图的接收信号波形来读数据）：
①引导码：9ms 的载波+4.5ms 的空闲。
②用户码：0x00。
③用户码反码：0xFF。
④键码：0x30。
⑤键码反码：0xCF。
⑥停止位。所以解析出来的红外键值为：0x00FF30CF（4个字节）。
3、本文中编码红外发射的流程是如何的？
答：
1）使用定时器2产生一个13us的定时中断（当13us翻转一次IO，产生的就是38K的频率）。
2）当需要发送红外键值时，按上图的NEC时序依次发送：引导码、用户码、用户反码、键码、键码反码、停止位。
六、实验前提
在进行本文步骤前，请先阅读并实现以下博文：
1、《STM8L之timer2》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/53167211
七、实验步骤
1、修改定时器产生中断的时间（替换GUA_Timer2.c中的GUA_Timer2_Init）
//******************************************************************************
//name: GUA_Timer2_Init
//introduce: 定时器2初始化
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.15
//******************************************************************************
void GUA_Timer2_Init(void)
{
//时钟配置
CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_TIM2,ENABLE);
//1分频，向上计数，每13us定时中断一次（实测设置9为17us）
TIM2_DeInit();
TIM2_TimeBaseInit(TIM2_Prescaler_1, TIM2_CounterMode_Up, 16*9);
TIM2_ARRPreloadConfig(ENABLE);
TIM2_ITConfig(TIM2_IT_Update , ENABLE);
TIM2_Cmd(ENABLE);
}
2、工程中添加自己写的红外发射的驱动
1）写一个驱动GUA_Infrared_Send.c（存放在工程的USER文件夹中）
//******************************************************************************
//name: GUA_Infrared_Send.c
//introduce: 红外传感器发送驱动
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.16
//******************************************************************************
#include "stm8l10x.h"
#include "GUA_Infrared_Send.h"
/*********************宏定义************************/
#ifndef U8
typedef unsigned char U8;
#endif
#ifndef U16
typedef unsigned short U16;
#endif
#ifndef U32
typedef unsigned long U32;
#endif
/*********************外部变量************************/
//红外开关的标志位
U8 gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_OFF;
//红外38K脉冲翻转次数
U16 gGUA_Infrared_Count = 0;
//******************************************************************************
//name: GUA_Infrared_Send
//introduce: 红外发送
//parameter: nGUA_Data:要发送的数据
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.16
//******************************************************************************
void GUA_Infrared_Send(U32 nGUA_Data)
{
U8 i = 0;
//初始化红外，默认为关
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_OFF;
//9ms起始信号低电平,683*13us=8.879ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 683*3/4;
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_ON;
while(gGUA_Infrared_Count);
//4.5ms起始信号高电平，341*13=4.433ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 341*3/4;
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_OFF;
while(gGUA_Infrared_Count);
//循环发送32bit的数据
for(i = 0; i < 32; i++)
{
//通用的0.56ms低电平,42*13us=0.546ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 42*3/4;
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_ON;
while(gGUA_Infrared_Count);
//数值0
if((nGUA_Data & 0x80000000) == 0)
{
//0.565ms高电平，43*13us=0.559ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 43*3/4;
}
//数值1
else
{
//1.69ms高电平，128*13us=1.664ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 128*3/4;
}
//执行高电平
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_OFF;
while(gGUA_Infrared_Count);
//数据移位
nGUA_Data <<= 1;
}
//0.263ms低电平作为结束位，20*13=0.26ms（后面的*3/4为实际的校准值）
gGUA_Infrared_Count = 20*3/4;
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_ON;
while(gGUA_Infrared_Count);
//关闭红外
gGUA_Infrared_Flag = GUA_INFRARED_FLAG_OFF;
}
//******************************************************************************
//name: GUA_Infrared_Send_Init
//introduce: 红外发送初始化
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.16
//******************************************************************************
void GUA_Infrared_Send_Init(void)
{
//按红外IO配置为推挽输出
GPIO_Init(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN, GUA_INFRARED_SEND_MODE);
//关闭红外
GPIO_WriteBit(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN, GUA_INFRARED_OFF);
}
由于定时器产生的中断不准，因此实际的时序需要根据逻辑分析仪上的实测波形来修改。
2）写一个驱动头文件GUA_Infrared_Send.h（存放在工程的USER文件夹中）
//******************************************************************************
//name: GUA_Infrared_Send.h
//introduce: 红外传感器接收驱动的头文件
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.16
//******************************************************************************
#ifndef _GUA_INFRARED_SEND_H_
#define _GUA_INFRARED_SEND_H_
/*********************宏定义************************/
//红外发送引脚
#define GUA_INFRARED_SEND_PORT GPIOB
#define GUA_INFRARED_SEND_PIN GPIO_Pin_3
#define GUA_INFRARED_SEND_MODE GPIO_Mode_Out_PP_High_Fast
//红外的IO电平宏
#define GUA_INFRARED_ON SET //高电平触开启
#define GUA_INFRARED_OFF RESET //低电平触关闭
//红外标志宏
#define GUA_INFRARED_FLAG_OFF 0 //发送端为高电平，接收端为低电平
#define GUA_INFRARED_FLAG_ON 1 //发送端为低电平，接收端为高电平
/*********************外部变量************************/
extern unsigned char gGUA_Infrared_Flag;
extern unsigned short gGUA_Infrared_Count;
/*********************外部函数声明************************/
extern void GUA_Infrared_Send(unsigned long nGUA_Data);
extern void GUA_Infrared_Send_Init(void);
#endif
3）工程中添加GUA_Infrared_Send.c
4）添加驱动的路径
$PROJ_DIR$\..\USER
#include "GUA_Infrared_Send.h"2）修改定时器2中断服务函数
//******************************************************************************
//name: TIM2_UPD_OVF_TRG_BRK_IRQHandler
//introduce: 定时器2中断服务函数,当红外的标志位打开时,能产生38K频率;能计数进中断次数。
//parameter: none
//return: none
//author: 甜甜的大香瓜
//email: [email protected]
//QQ group 香瓜单片机之STM8/STM32(164311667)
//changetime: 2016.11.16
//******************************************************************************
INTERRUPT_HANDLER(TIM2_UPD_OVF_TRG_BRK_IRQHandler, 19)
{
BitAction bGUA_Infrared_OnOff_Status = GUA_INFRARED_OFF;
//计数值计算
if(gGUA_Infrared_Count > 0)
{
gGUA_Infrared_Count--;
}
//红外标志被打开，则输出38K方波
if(gGUA_Infrared_Flag == GUA_INFRARED_FLAG_ON)
{
//读取当前红外输出状态
bGUA_Infrared_OnOff_Status = (BitAction)(GPIO_ReadOutputDataBit(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN));
//如果当前关闭，则打开
if(bGUA_Infrared_OnOff_Status == GUA_INFRARED_OFF)
{
GPIO_WriteBit(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN, GUA_INFRARED_ON);
}
//如果当前打开，则关闭
else
{
GPIO_WriteBit(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN, GUA_INFRARED_OFF);
}
}
//红外标志被关闭
else
{
//关闭红外
GPIO_WriteBit(GUA_INFRARED_SEND_PORT, GUA_INFRARED_SEND_PIN, GUA_INFRARED_OFF);
}
TIM2_ClearITPendingBit(TIM2_IT_Update);
}4、应用层中调用
1）添加头文件（main.c中）
#include "GUA_Infrared_Send.h"2）初始化（main.c的main函数中）
//红外初始化
GUA_Infrared_Send_Init(); 3）添加测试代码（main.c的main函数中）
//发送红外键值
GUA_Infrared_Send(0x00FF00FF); 八、实验结果
1、信号波形
利用与发射端相匹配的红外接收头将红外信号接收下来，同时使用逻辑分析仪抓取信号，如下图：
经解析此接收到的键值即为发射端发射的0x00FF00FF键值。
2、功耗
不开低功耗的正常运行时，功耗为2.5mA，发射红外信号时功耗为3.5mA。
3、阻值
当前实测红外调节距离的阻值为51欧姆，场地有限实测3~4米没问题。
因此，实验成功。