【STM32 .Net MF开发板学习-14】红外遥控器编码识别
一年前我寫過一篇博文《自制電腦紅外遙控接收器(PC軟解碼)》，文中介紹借助幾個簡單的器件通過PC串口，來獲取紅外遙控器的按鍵信息。現在我們已經學會了如何用PWM技術驅動智能小車(參見《用PWM驅動智能小車》)，正好缺少一個遙控機制，所以本篇文章先介紹一下，.NET Micro Framework開發板如何獲取紅外遙控信息，下一篇文章將介紹用遙控器驅動智能小車相關實現細節。
??? 這次我們紅外接收的硬件電路更為簡單，僅需紅外接收頭、兩個電阻，一個電容即可，其原理圖如下：???
??
???? 我所選取的具體器件型號如下：
?1、100歐電阻
2、18K歐電阻
3、電容104（0.1uF）
4、HS0038A紅外接收頭
??? 5、電壓接入3.3v
??? 實際的器件連接圖如下：???
????? ??
?? ??以上是紅外接收部分，至于紅外發送，我想每個家庭基本上都會有電視遙控器（此外還有機頂盒遙控器，DVD遙控器、空調遙控器等等），我的想法是紅外接收設備可以接收任何紅外遙控器發出的按鍵信息，這樣用戶就不需要再采購相關的遙控器設備了。???
?
?但是非常困難的是，電視遙控器廠家不同，型號各異，其紅外遙控編碼更是千差萬別，如果一一對其解碼，不僅工作量巨大，并且實際操作上不甚可能，因為短時間內也無法獲取這些遙控器進行解碼測試。
遙控器所發送的功能指令碼一般采用多位二進制串行碼，其編碼規律為：頭脈沖、系統碼、資料碼、資料反碼和結束位。頭脈沖用做一幀命令的起始位；系統碼用于區別不同類的電器；資料碼用于完成命令功能。不過這僅僅是一般規律，對有些遙控器適用，對另一類就不適用。
所以綜上，我還是借鑒了我一年前所寫的那篇文章中的思想，采集紅外遙控器的按鍵特征（高低電平持續時間的集合）來識別紅外遙控器按鍵，這樣就繞過了對紅外遙控器進行解碼的難點，程序只需要比對按鍵特征就可以識別紅外按鍵（需要預先采集并存儲按鍵特征）。
紅外信號采集的底層代碼如下：
void IR_GPIO_ISR( GPIO_PIN Pin, BOOL PinState, void* Param )
{
???? if(!IR_RunFlag)
???? {
??????? IR_RunFlag = TRUE;
???????? ???IR_Count = 0;
???????? ???IR_DataCount=0;
???????? ???IR_Index = 0;
???????? ???IR_Time[IR_Index]=0;
???????? ???IR_PinState = CPU_GPIO_GetPinState(IR_Pin);????? ?
???????? ???CPU_TIMER_Start(IR_Timer);
???? }
}
void IR_TIMER_ISR(void* param)
{
?if(++IR_Time[IR_Index]>100 || IR_Index>250)
?{
??? CPU_TIMER_Stop(IR_Timer); ??
???????? IR_RunFlag=FALSE;?
???????? IR_Count = IR_Index;
???????? if(IR_DataCount==0)
??? {
?????? memcpy(IR_TimeData,IR_Time,IR_Count);
???????? ?? //GenerateEvent(0xF1,IR_Count);?//產生事件
???????? ?? IR_DataCount=IR_Count;
??? }
???????? return;
?}???
?if(IR_PinState != CPU_GPIO_GetPinState(IR_Pin))
?{
????? IR_PinState=!IR_PinState;
????? IR_Time[++IR_Index]=0;
?}
}
INT8 IRController::Initialize( UINT8 param0, INT32 param1, HRESULT &hr )
{
??? if(param0>7 || IR_Pin<0) return -1;
??? IR_Timer = param0;
??? IR_Pin = (GPIO_PIN)param1;?
??? CPU_GPIO_EnableInputPin(IR_Pin, TRUE, IR_GPIO_ISR, GPIO_INT_EDGE_LOW, RESISTOR_PULLUP);
??? //36M 100us
??? CPU_TIMER_Initialize(IR_Timer,360,9,IR_TIMER_ISR,NULL);??????
??? return 0;
}
INT8 IRController::Uninitialize( UINT8 param0, INT32 param1, HRESULT &hr )
{
???? CPU_TIMER_Stop(IR_Timer);???????
???? CPU_GPIO_DisablePin(IR_Pin,RESISTOR_DISABLED,FALSE,GPIO_ALT_MODE_0);
??? return 0;
}
INT32 IRController::GetData( CLR_RT_TypedArray_UINT8 param0, INT32 param1, HRESULT &hr )
{
??? if(param1>250 || param1>param0.GetSize()) return -1;
??? for(int i=0;i<param1;i++)
??? {
?????? param0.SetValue(i,IR_TimeData[i]);
??? }
???????? IR_DataCount = 0;
??? return 0;
}
INT32 IRController::GetCount( HRESULT &hr )
{
??? return IR_DataCount;
}
其托管代碼封裝接口如下：
??? public sealed class IRController
??? {
??????? public IRController(byte timer, int pin);
??????? public event IRController.IREventHandler IREvent;
??????? public delegate void IREventHandler(byte[] buff, DateTime time);
}
其接口非常簡單，聲明類時填入的參數，第一個是timer，定時器號（0~7），第二個就是紅外接收頭輸出管腳所接的開發板主芯片Pin腳。
此外就是一個接收事件，一旦接收到紅外數據，則通過這個事件輸送給用戶程序。
為了便于識別相關按鍵，我在用戶程序中提供了一個鍵識別類，用戶只需要填入相關按鍵的識別碼（也就是IREvent事件所提供的紅外數據），既可以判斷出按鍵名稱。需要注意的是，有些遙控器奇數次和偶數次按鍵其輸出的編碼不同。
public class IRData
??? {
??????? //按鍵數據
??????? static byte[] bytForward0 = new byte[] { 18, 18, 18, 17, 37, 16, 18, 18, 18, 17, 18, 18, 17, 36, 36, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 17, 19 };
??????? static byte[] bytForward1 = new byte[] { 18, 18, 36, 17, 18, 17, 18, 18, 17, 18, 18, 18, 17, 36, 35, 18, 18, 17, 18, 18, 18, 17, 18 };
??????? static byte[] bytLeft0 = new byte[] { 18, 18, 17, 18, 37, 16, 19, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 17, 18, 36, 36, 16, 19, 17, 18, 36, 17 };
??????? static byte[] bytLeft1 = new byte[] { 19, 17, 36, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 17, 18, 35, 37, 16, 19, 17, 18, 35, 18 };
??????? static byte[] bytRight0 = new byte[] { 18, 18, 17, 18, 37, 16, 18, 18, 18, 17, 18, 18, 17, 18, 18, 36, 36, 16, 19, 17, 17, 18, 18 };
??????? static byte[] bytRight1 = new byte[] { 18, 18, 36, 17, 18, 17, 18, 18, 18, 17, 18, 18, 17, 18, 18, 36, 36, 16, 18, 18, 18, 17, 18 };
??????? static byte[] bytStop0 = new byte[] { 18, 18, 17, 18, 37, 16, 18, 18, 18, 17, 18, 18, 17, 18, 18, 18, 18, 35, 17, 18, 37, 34, 18 };
??????? static byte[] bytStop1 = new byte[] { 18, 18, 36, 17, 18, 17, 18, 18, 17, 18, 18, 18, 17, 18, 18, 18, 17, 36, 17, 18, 37, 34, 18 };
??????? static byte[] bytBack0 = new byte[] { 18, 18, 18, 17, 37, 16, 19, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 35, 36, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 35, 18 };
??????? static byte[] bytBack1 = new byte[] { 18, 18, 36, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 17, 18, 18, 18, 35, 36, 17, 18, 17, 19, 17, 18, 35, 18 };
??????? public enum Key
??????? {
??????????? None = 0,
??????????? Forward,
??????????? Left,
??????????? Right,
??????????? Back,
??????????? Stop,
??????? };
??????? //檢測按鍵數據
??????? private static bool CheckData(byte[] data, byte[] flag, int count)
??????? {
??????????? if (data.Length != flag.Length || data.Length != count) return false;
??????????? for (int i = 0; i < count; i++)
??????????? {
??????????????? if (System.Math.Abs(data[i] - flag[i]) > 3) return false;
??????????? }
??????????? return true;
??????? }
??????? //檢測遙控器按鍵
??????? public static Key GetKey(byte[] buff)
??????? {
??????????? if (CheckData(buff, bytForward0, bytForward0.Length)) return Key.Forward;
??????????? if (CheckData(buff, bytForward1, bytForward1.Length)) return Key.Forward;
??????????? if (CheckData(buff, bytLeft0, bytLeft0.Length)) return Key.Left;
??????????? if (CheckData(buff, bytLeft1, bytLeft1.Length)) return Key.Left;
??????????? if (CheckData(buff, bytRight0, bytRight0.Length)) return Key.Right;
??????????? if (CheckData(buff, bytRight1, bytRight1.Length)) return Key.Right;
??????????? if (CheckData(buff, bytBack0, bytBack0.Length)) return Key.Back;
??????????? if (CheckData(buff, bytBack1, bytBack1.Length)) return Key.Back;
??????????? if (CheckData(buff, bytStop0, bytStop0.Length)) return Key.Stop;
??????????? if (CheckData(buff, bytStop1, bytStop1.Length)) return Key.Stop;
??????????? return Key.None;
??????? }
?}
示例中所用的遙控器是Philips的一款，其編碼較短，僅23個，而其它遙控器一般都有60多個數據。
IRController的具體使用示例如下：
public static void Main()
??????? {
??????????? IRController IR = new IRController(3, (int)GPIO_NAMES.PB12);
??????????? IR.IREvent += new IRController.IREventHandler(IR_Click);???????????????
??????????? while (true)
??????????? {
??????????????? Thread.Sleep(1000);
??????????? }
??????? }?????
??????? static void IR_Click(byte[] buff, DateTime time)
??????? {
??????????? IRData.Key key = IRData.GetKey(buff);
??????????? if (key != IRData.Key.None)
??????????? {
??????????????? string KeyName = "";
??????????????? switch (key)
??????????????? {
??????????????????? case IRData.Key.Forward:
??????????????????????? KeyName = "Forward";
??????????????????????? break;
??????????????????? case IRData.Key.Left:
??????????????????????? KeyName = "Left";
??? ????????????????????break;
??????????????????? case IRData.Key.Right:
??????????????????????? KeyName = "Right";
??????????????????????? break;
??????????????????? case IRData.Key.Back:
??????????????????????? KeyName = "Back";
??????????????????????? break;
??????????????????? case IRData.Key.Stop:
??????????????????????? KeyName = "Stop";
??????????????????????? break;
??????????????? }????????
??????????????? Debug.Print(KeyName);
??????????? }
??????????? else
??????????? {
??????????????? //打印按鍵數據
??????????????? string Info = "";
??????????????? for (int i = 0; i < buff.Length; i++)
??????????????? {
??????????????????? Info += buff[i].ToString() + ",";
??????????????? }
??????????????? Debug.Print("[" + buff.Length.ToString() + "]" + Info);
??????????? }
?? }
程序編譯部署后，按紅外遙控器按鍵，開發板在超級終端的輸出如下圖所示（已經輸入按鍵標識的按鍵，按鍵后其輸出信息就是按鍵名了）：
?
???? 好了，我們已經可以成功接收紅外信號了，并且可以正確識別我們標定的按鍵了，這樣我們就可以驅動智能小車前后左右移動了，相關內容敬請關注下篇博文。
???? 文中相關器件：
http://item.taobao.com/auction/item_detail.htm?item_num_id=7660457192
?? 注：需要紅牛開發板固件在 V1.0.0以上
本文源碼：http://www.sky-walker.com.cn/yefan/MFV40/SourceCode/IRTest.rar
?
MF中文討論組：http://space.cnblogs.com/group/MFSoft/
微軟官方論壇：MSDN微軟中文技術論壇(.NET Micro Framework)
開發板簡明手冊：http://blog.sina.com.cn/s/blog_6b938f630100kh0k.html
【低價開發板】http://item.taobao.com/item.htm?id=7117999726
轉載于:https://blog.51cto.com/yfsoft/397260
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【STM32 .Net MF开发板学习-14】红外遥控器编码识别的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： (原创)JS兼容性笔记(更新)
- 下一篇： [美文欣赏]清华胡宇迪教授谈