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红外遥控器的使用和详细解释

news 来源：原创 2024/5/21 3:23:05

infrared.c

#include "infrared.h"/*
红外 --- PA8*/void Infrared_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef	GPIO_InitStruct;    EXTI_InitTypeDef    EXTI_InitStruct;NVIC_InitTypeDef 	NVIC_InitStruct;//使能SYSCFG时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SYSCFG, ENABLE);//使能GPIOARCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin	=	GPIO_Pin_8; 		//引脚GPIO_InitStruct.GPIO_Mode	=   GPIO_Mode_IN; 		//输入模式GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd	=	GPIO_PuPd_UP;		//上拉GPIO_InitStruct.GPIO_Speed	=   GPIO_Speed_50MHz; 	//速度50MHZGPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);//设置IO口与中断线的映射关系,必须分开写      SYSCFG_EXTILineConfig(EXTI_PortSourceGPIOA,EXTI_PinSource8);EXTI_InitStruct.EXTI_Mode		=	EXTI_Mode_Interrupt; 	//中断EXTI_InitStruct.EXTI_Line		=	EXTI_Line8;  			//中断线8EXTI_InitStruct.EXTI_Trigger	=   EXTI_Trigger_Falling; 	//下降沿EXTI_InitStruct.EXTI_LineCmd	=   ENABLE; 				//中断线使能//初始化线上中断，设置触发条件等。  EXTI_Init(&EXTI_InitStruct);	NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel			= EXTI9_5_IRQn; //中断通道NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd		= ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x02; //抢占优先级NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority =0x02;		//响应优先级NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);}//计算高电平时间：  t*20us
u32 ir_pluse_high_time(void)
{u32 t=0;while(PAin(8)){t++;delay_us(20); //20微秒if(t > 250)   //大于5ms数据异常break;}return t;
}void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{u32 t=0;u32 ir_bit=0;u8  ir_valed=0;u32 ir_data = 0;u8  ir_cunt=0;//判断是否中断线8if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line8) == SET){while(1){if(PAin(8) == 1)  //等待到高电平，过滤低电平{t = ir_pluse_high_time();if(t>=250)  //收到高电平数据异常break;if(t>200 && t<250)  //高电平时间为4000us~5000内 4ms~5ms 收到同步码头{ir_valed = 1;   //有效的同步码头continue;}//若高电平持续时间为200~1000us内则为数据位为0：  560us在200~1000uselse if(t>10 && t<50){ir_bit = 0;}else if(t>60 && t<90)//若高电平持续时间为1200~1800us内则为数据位为1：  1680us在1200~1800us{ir_bit = 1;}if(ir_valed){//将位数据移到到ir_datair_data |= ir_bit<<ir_cunt;ir_cunt++;if(ir_cunt >= 32){printf("ir_data = %#X\n",ir_data);break;}}}}}//清除中断标志位EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line8);}

这个函数使用了exti中断，跟上几篇exti.c类似（先配置IO口，使用 EXTI (外部中断) 和 NVIC (嵌套向量中断控制器) 中断）。

为什么在这段代码中使用了 EXTI (外部中断) 和 NVIC (嵌套向量中断控制器) 中断：

1. EXTI (外部中断):
- STM32微控制器中的 EXTI 模块允许根据外部引脚状态的变化生成中断。（上几篇的exti.c是根据按键的变化生成中断）
- 在这段代码中，EXTI 中断用于检测连接到 PA8 引脚的红外接收器模块状态的变化。当红外接收器检测到红外信号时，它会改变 PA8 引脚的状态，触发外部中断。
- `EXTI9_5_IRQHandler()` 函数是用于处理 EXTI 线 8 中断的中断服务程序 (ISR)。

每当 PA8 引脚的状态发生变化时，就会调用它。

（就是上几篇提到的重要函数--中断服务函数）

2. NVIC (嵌套向量中断控制器):（上篇提到过，当需要使用外部中断、定时器中断、串口中断等各种类型的中断时，NVIC 就会被用到。）
- NVIC 负责控制 ARM Cortex-M 处理器中的中断系统，包括 STM32 微控制器。
- 在这段代码中，NVIC 用于启用和配置 EXTI 中断。
- `NVIC_InitStruct` 用于为 EXTI9_5_IRQn 中断配置 NVIC 设置，指定其优先级并启用它。
- NVIC 对于管理中断优先级和启用特定中断以触发相应的 ISR 至关重要。

总之，EXTI 中断用于检测红外接收器输出状态的变化(连接到引脚 PA8)，而 NVIC 用于配置和管理 EXTI 中断，以确保在中断发生时执行相应的 ISR (`EXTI9_5_IRQHandler()`)。这使得微控制器能够及时响应传入的红外信号。

这段代码是如何被执行的？

1. 初始化：
- 在程序开始时，会执行初始化函数 `Infrared_Init()`。该函数用于初始化红外接收器所使用的引脚 (PA8) 以及外部中断 (EXTI) 和中断控制器 (NVIC)。

2. 中断触发：
- 当红外接收器检测到红外信号时，会改变连接到 PA8 引脚的状态。此时，PA8 引脚的状态变化会触发外部中断 EXTI。中断触发条件是 PA8 引脚的状态从低电平变为高电平 (或者从高电平变为低电平，根据配置而定)。

3. 中断服务程序 (ISR) 执行：
- 当外部中断 EXTI 被触发时，会调用相应的中断服务程序 `EXTI9_5_IRQHandler()`。
- 在 `EXTI9_5_IRQHandler()` 中，会检查中断标志，确定是哪个外部中断触发了中断。然后，根据实际情况执行相应的操作。在这个例子中，它处理了与 PA8 引脚 (红外接收器) 相关的中断。

4. 处理红外数据：
- 在 `EXTI9_5_IRQHandler()` 中，会根据红外接收器接收到的信号高低电平持续时间来解码红外数据。通过计算红外信号的高电平持续时间，可以区分同步码头和数据位。然后将解码后的数据打印输出，或者根据需要进行其他处理。

5. 中断处理完成：
- 处理完红外数据或其他操作后，中断服务程序执行完毕，程序返回到主循环或者等待下一次中断触发。

这样，通过外部中断 EXTI 和中断控制器 NVIC，程序能够在红外接收器接收到信号时及时响应并处理相应的数据。

infrared.h

#ifndef __INFRARED_H_
#define __INFRARED_H_
#include "stm32f4xx.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"void Infrared_Init(void);#endif

main.c

#include "stm32f4xx.h"
#include "led.h"
#include "key.h"
#include "exti.h"
#include "delay.h"
#include "pwm.h"
#include "usart.h"
#include "string.h"
//#include "hcsr04.h"
#include "infrared.h"#define LED0_ON 	GPIO_ResetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9)      	//开灯
#define LED0_OFF 	GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9)      	//关灯u8 Usart_Data;
u8 rx_flag = 0;  		//表示串口接收标志 rx_flag = 1表示接收完成 rx_flag = 0未完成
u8 buffer[64] = {0};	//接收存储数据数组
u8 rx_buffer[64] = {0};	//接收存储数据数组
u8 rx_i,rx_count=0;void USART1_IRQHandler(void)
{//若是非空，则返回值为1，与RESET（0）判断，不相等则判断为真if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET){	/* DR读取接受到的数据*/buffer[rx_count++] = USART_ReceiveData(USART1);	 //先赋值再加if(buffer[rx_count-1] == ':')  //判断是否接收到结束标志{for(rx_i=0; rx_i<rx_count-1; rx_i++){rx_buffer[rx_i] = buffer[rx_i]; //将数据存储在rx_buffer数组中}rx_flag 	= 1; 	//rx_flag = 1表示接收字符串完成rx_count = 0;memset(buffer, 0, sizeof(buffer));}//判断为真后，为下次中断做准备，则需要对中断的标志清零USART_ClearITPendingBit(USART1,USART_IT_RXNE);	   }	}//这是一个主函数
int main(void)
{u16 value = 0;//NVIC分组 抢占优先级两位:0~3  响应优先级两位:0~3 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);Delay_Init();Led_Init();Usart1_Init();Infrared_Init();while(1){delay_s(1);}return 0;
}