在STM32F0和STM32F3系列MCU上实现红外遥控收发控制协议

前言

红外辐射是指电磁频谱中微波和可见光之间的区域。

红外辐射分两部分。近红外光与可见光的波长最接近，远红外与电磁频谱的微波区域更接近。

远程控制使用的是波长较短的波。信息通过电磁能而非线路进行发送和接收。

红外技术作为一种无线通信形式具有明显的优势。现今，几乎所有音频和视频设备都可以使用红外遥控手段来控制。在接收端，接收器检测光脉冲，并对其进行处理以检索/解码它们所包含的信息。

' q' W! b( I  @0 d有多种流行的红外协议标准用于通过红外光传送数据，例如 RC5、SIRC...

: D. d. y) z9 q8 W, B本应用笔记旨在提供一种通用的解决方案，以使用 STM32F0xx 和 STM32F3xx 微控制器在软件中实现 IR 发送器（远程控制器件）和接收器。针对 RC5 和 SIRC 协议提供了软件实现示例。还可以根据需要支持和提供其它协议（有关更多信息，请联系意法半导体当地销售办事处）。

注： 本文档中描述的红外发送器和接收器解决方案使用 C 语言实现，并在 STM320518-EVAL(Config2)、STM32373C-EVAL 和 STM32303C-EVAL 演示包中提供，这些演示包可在http://www.st.com 下载。
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1 红外协议规范

1.1 RC5 协议基础

RC5 编码是一个 14 位字，该字使用 36 kHz IR 载波频率的双相调制（也称为曼彻斯特编码）。所有位的长度均相等，为 1.778 ms，其中位时间的一半填充 36 kHz 载波脉冲，另一半空闲。逻辑 0 由位时间中的前一半脉冲串来表示。逻辑 1 由位时间中的后一半脉冲串来表示。36 kHz 载波频率的占空比为 33% 或 25%，以降低功耗。

RC5 帧可以生成 2048 (32 x 64) 个不同的命令，这些命令分为 32 组。每组有 64 个不同的命令。RC5 帧包含下列字段。RC5 帧的示例如图 2 所示。

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● 起始位 (S)：长度为 1 位，始终为逻辑 1。

● 字段位 (F)：长度为 1 位，表示发送的命令位于低位字段（逻辑 1 = 十进制数 0 到 63）还是高位字段（逻辑 0 = 十进制数 64 到 127）。该字段位是后来增加的，因为人们意识到每个设备 64 条命令是不够的。以前，该字段位与起始位结合在一起。许多设备仍在使用这种原始体系。

● 控制位或切换位 (C)：长度为 1 位，每次按下按钮时切换。这使得接收设备可以区分两次连续的按钮按下操作（例如“1”、“1”代表“11”）。

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● 地址：长度为 5 位，可选择 32 种可能系统中的一种。

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● 命令：长度为 6 位（与字段位结合使用），表示 128 种可能的 RC5 命令中的一种。

为避免帧冲突，在两个连续帧之间插入一段特定宽度的空闲时间（参见图 3）。空闲时间定义为 50 位宽。因此，一帧的周期为 64 x 1 位宽：64 x 1.778 = 113.792 ms。

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