STM32 定时器输入捕获实现红外遥控数据接收

• 红外发射协议已经在之前的文章中写过，在此就不赘述。

• 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。

• 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。

• 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:

/*

* Ir input pin

* mode:floating input

* pin: PA1

* GPIO_AF: TIM2_CH2

*/

void Ir_Pin_Init()

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource1,GPIO_AF_2);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1); //output 1

}

//PA1 TIM2_CH2

//使用GPIO输入捕获实现红外接收

void Remote_Init()

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

/*使能TIM1时钟,默认时钟源为PCLK1(PCLK1未分频时不倍频,否则由PCLK1倍频输出),可选其它时钟源*/

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);

Ir_Pin_Init();

TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2); //清除中断和捕获标志位

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1000; //设定计数器自动重装值 最大10ms溢出

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 480-1; //预分频器,0.1M的计数频率,10us加1.

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //设置时钟分割:TDTS = Tck_tim

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数模式

TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根据指定的参数初始化TIMx

TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; // 选择输入端 IC2映射到TI2上

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising; //上升沿捕获

TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;

TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1; //配置输入分频,不分频

TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x03;//IC4F=0011 配置输入滤波器 8个定时器时钟周期滤波

TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);//初始化定时器输入捕获通道

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //TIM2中断

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 2; //优先级0级

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //根据NVIC_InitStruct中指定的参数初始化外设NVIC寄存器

TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2,ENABLE);//允许更新中断 ,允许CC2IE捕获中断

TIM_Cmd(TIM2,ENABLE); //使能定时器2

}

• 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：

//遥控器接收状态

//[7]:收到了引导码标志

//[6]:得到了一个按键的所有信息

//[5]:保留

//[4]:标记上升沿是否已经被捕获

//[3:0]:溢出计时器

uint8_t RmtSta = 0;

uint16_t Dval; //下降沿时计数器的值

uint32_t RmtRec = 0; //红外接收到的数据

uint8_t RmtCnt = 0; //按键按下的次数

//定时器2中断服务程序

void TIM2_IRQHandler(void)

{

if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) != RESET) //计数溢出中断

{

if(RmtSta & 0x80) //上次有数据被接收到了

{

RmtSta &= ~0x10; //取消上升沿已经被捕获标记

if((RmtSta & 0x0f) == 0x00) RmtSta |= 1<<6; //电平没有变化后延时10ms，可标记已经完成一次按键的信息采集

if((RmtSta & 0x0f) < 14) RmtSta++; //若进入14，意味着定时器计数溢出了14次，即140ms

else

{

RmtSta &= ~(1<<7); //清空引导标识

RmtSta &= 0xf0; //清空计数器 ，意味着可以下一次的检测

//RmtCnt = 0;

//RmtSta &= ~(1<<6);

}

}

}

if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_CC2) != RESET) //输入捕获中断

{

if(RDATA)

{

TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Falling); //设置下降沿触发捕获

TIM_SetCounter(TIM2,0); // 清零计数值

RmtSta |= 0x10;

}

else

{

Dval = TIM_GetCapture2(TIM2); // 获取计数值，该计数值代表高电平持续时间

TIM_OC2PolarityConfig(TIM2,TIM_ICPolarity_Rising); // 设置上升沿触发

if(RmtSta & 0x10)

{

if(RmtSta & 0x80)

{

if((Dval > 30) && (Dval < 80))

{

RmtRec <<= 1;

RmtRec |= 0;

}else if((Dval > 140) && (Dval < 180))

{

RmtRec <<= 1;

RmtRec |= 1;

}else if((Dval > 200) && (Dval < 250))

{

RmtCnt++; // 重复码

RmtSta &= 0xf0;

}

}else if((Dval > 420) && (Dval < 470))

{

RmtSta |= 1<<7; //表示接收到同步头

RmtCnt = 0; //清零按键次数

}

}

RmtSta &= ~0x10;

}

}

TIM_ClearFlag(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_CC2);

}

• 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