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
模块实物展示:
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CW32F030C8T6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。
3.1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。
查看解码的结果方法
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。
USB转TTL串口调试模块
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。
通信方式
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。
发送反馈
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
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
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
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
3.2引脚选择
想要使用uart串口,需要确定使用的引脚是否有串口外设功能,可以通过用户手册进行查看。在用户手册的第146页。
这里选择使用PA2和PA3的附加串口2功能。
有串口1功能的引脚
模块接线图
3.3移植至工程
移植步骤中的导入.c和.h文件与【CW32模块使用】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。
/* * 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_GPIO_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_GPIO_Init(uint32_t band_rate) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体 BSP_INFRARED_GPIO_RCC_ENABLE(); // 使能GPIO时钟 BSP_INFRARED_UART_RCC_ENABLE(); // 使能UART时钟 GPIO_InitStruct.Pins = BSP_INFRARED_TX_PIN; // GPIO引脚 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 输出速度高 GPIO_Init(BSP_INFRARED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化 GPIO_InitStruct.Pins = BSP_INFRARED_RX_PIN; // GPIO引脚 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉输入 GPIO_Init(BSP_INFRARED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); // 初始化 BSP_INFRARED_AF_UART_TX(); // UART_TX复用 BSP_INFRARED_AF_UART_RX(); // UART_RX复用 // 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的过采样率。 USART_InitStructure.USART_Source = USART_Source_PCLK; // 设置时钟源 USART_InitStructure.USART_UclkFreq = 64000000; //设置USART时钟频率(和主频一致即可) USART_InitStructure.USART_StartBit = USART_StartBit_FE; //RXD下降沿开始 USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 停止位1 USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 不使用校验 USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 不使用流控 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 收发模式 USART_Init(BSP_INFRARED, &USART_InitStructure); // 初始化串口1 // 优先级,无优先级分组 NVIC_SetPriority(BSP_INFRARED_IRQ, 0); // UARTx中断使能 NVIC_EnableIRQ(BSP_INFRARED_IRQ); // 使能UARTx RC中断 USART_ITConfig(BSP_INFRARED, USART_IT_RC, ENABLE); } /************************************************ 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) { // 发送一个字节 USART_SendData_8bit(BSP_INFRARED, (uint8_t)ucch); // 等待发送完成 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 < USART2_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; } /************************************************ 函数名称 : BSP_INFRARED_IRQHandler 功 能 : 串口1接收中断服务函数 参 数 : 无 返 回 值 : 无 作 者 : LC *************************************************/ void BSP_INFRARED_IRQHandler(void) { if(USART_GetITStatus(BSP_INFRARED, USART_IT_RC) == SET)//判断是不是真的有接收中断发生 { infrared_recv_buff[infrared_recv_length++] = USART_ReceiveData(BSP_INFRARED); // 把接收到的数据放到缓冲区中 infrared_recv_buff[infrared_recv_length] = ''; infrared_recv_flag = 1; USART_ClearITPendingBit(BSP_INFRARED, USART_IT_RC); //已经处理就清楚标志位 } }
在文件bsp_infrared.h中,编写如下代码。
/* * 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的时钟 #define BSP_INFRARED_UART_RCC_ENABLE() __RCC_UART2_CLK_ENABLE() // 串口2的时钟 #define BSP_INFRARED_AF_UART_TX() PA02_AFx_UART2TXD() // GPIO的引脚复用 #define BSP_INFRARED_AF_UART_RX() PA03_AFx_UART2RXD() // GPIO的引脚复用 #define BSP_INFRARED_GPIO_PORT CW_GPIOA // GPIO的端口 #define BSP_INFRARED_TX_PIN GPIO_PIN_2 // 串口TX的引脚 #define BSP_INFRARED_RX_PIN GPIO_PIN_3 // 串口RX的引脚 #define BSP_INFRARED CW_UART2 // 串口2 #define BSP_INFRARED_IRQ UART2_IRQn // 串口2中断 #define BSP_INFRARED_IRQHandler UART2_IRQHandler // 串口2中断服务函数 #define USART2_RECEIVE_LENGTH 1024 //串口最大接收长度 extern unsigned char infrared_recv_buff[USART2_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_GPIO_Init(uint32_t band_rate);//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
四、移植验证
在自己工程中的main主函数中,编写如下。
/* * 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" //自测的 打开美的空调 的红外信号 unsigned char Midea_Open[3] = {0XE0,0XFD,0XFD}; int32_t main(void) { board_init(); // 开发板初始化 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) ); } }
移植现象:移植现象: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。
这里串口调试助手查看的是USB转TTL模块的串口!
模块移植成功案例代码:
链接:https://pan.baidu.com/s/1IO6hOYyyHSqegu2tSKvmZA?pwd=LCKF
提取码:LCKF
审核编辑 黄宇
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