NEC红外遥控协议理解与实现

来源：互联网发布：js 计算时间间隔毫秒编辑：程序博客网时间：2024/05/01 14:01

NEC红外遥控协议理解与实现

在上个链接里转载了NEC标准的远程控制协议，家电的遥控器基本遵守这个标准。

红外发射管有2个管脚，发送的是经过38KHz时钟调制过的信号。例如下图使用PWM产生一个等占空时钟信号用于调制。

接收管收下来的信号已经经过了解调，可以直接连接系统的外部中断脚。

下面通过逻辑分析仪来实际测量一下。

随便找了个红外遥控器，测量power键按下后的波形。首先是信号发送侧。

可以看到，0秒开始是一个按键动作，0.11秒后的那个波形是一个repeat，展开：

把波形重叠的部分展开，就可以看到这个38KHz的调制时钟

如果持续按下遥控器上的按键，那么就会发送连续的repeat信号，发送的间隔也基本满足协议上指出的110ms

下面是接收侧

可以看到信号被解调了，也就是说重叠的部分变成了低电平。

最后通过编写协议分析插件的方式，来描述如何通过程序来理解上面的波形。

我使用的逻辑分析软件是 Saleae Logic 1.1.15 编译环境是Microsoft Visual Studio 2008，编译时需要SaleaeAnalyzerSdk-1.1.14。完整的代码从这里下载。

分析的方法是测量两个信号下降沿之间的时间长度，这里先定义一些时间参数。

/* Timing define , unit : ms*/

#defineSTART_LOW_TIMING 9000

#defineSTART_HIGH_TIMING 4500

#defineREPEAT_HIGH_TIMING 2250

#defineLOGIC_ONE_TIMING (562*3)

#defineLOGIC_ZERO_TIMING (562*1)

#defineDATA_LOW_TIMING (562*1)

从逻辑分析仪测量的结果，可以发现发射器给出的信号并不是非常的精确，所以我们需要定义误差范围。

/* Timing Margin , unit : ms*/

#definedelta 20

在下面代码里，通过API函数AdvanceToNextEdge来获取下一个信号发生变化的采样点，如果对应的采样点是低电平，则表示下跳沿，这时和前一个下跳沿采样点的时间做差，按照采样频率换算成时间间隔。再根据上面定义的时间常量来判断这是一个START标记、REPEAT标记、逻辑1、逻辑0还是无效的信号。对于逻辑1和0的情况，需要通过移位来整理成32bits的有效数据，这里要特别注意协议里规定，先发送的是LSB，后发送的MSB。

voidIRNECAnalyzer::WorkerThread()

{

U64per_sample = 0;

U64cur_sample = 0;

U64starting_sample = 0;

U64differ = 0;

char action = state_down;

U8fail = 0;

U64data = 0;

U32code = 0;

U8count = 0;

U8data_f = 0;

mResults.reset(new IRNECAnalyzerResults( this, mSettings.get() ) );

SetAnalyzerResults(mResults.get() );

mResults->AddChannelBubblesWillAppearOn(mSettings->mInputChannel );

mSampleRateHz= GetSampleRate();

mSerial= GetAnalyzerChannelData( mSettings->mInputChannel );

if( mSerial->GetBitState() == BIT_LOW )

mSerial->AdvanceToNextEdge();

for(;;){

mSerial->AdvanceToNextEdge();

cur_sample= mSerial->GetSampleNumber();

//只处理时钟的下跳沿

if(mSerial->GetBitState() == BIT_LOW){

differ= (cur_sample - per_sample)*1000000/mSampleRateHz;

//判断是否是REPEAT信号 if(((START_LOW_TIMING+REPEAT_HIGH_TIMING-delta*6)<differ)&&((differ)<(START_LOW_TIMING+REPEAT_HIGH_TIMING+delta*6))){

action=state_repeat;

fail=0;

}else //判断是否是START信号

if(((START_LOW_TIMING+START_HIGH_TIMING-delta*6)<differ)&&((differ)<(START_LOW_TIMING+START_HIGH_TIMING+delta*6))){

action=state_start;

fail=0;

}else//判断是否是逻辑1if(((LOGIC_ONE_TIMING+DATA_LOW_TIMING-delta*2)<differ)&&((differ)<(LOGIC_ONE_TIMING+DATA_LOW_TIMING+delta*2))){

action=state_data;

data_f=1;

fail=0;

}else //判断是否是逻辑0if(((LOGIC_ZERO_TIMING+DATA_LOW_TIMING-delta*2)<differ)&&((differ)<(LOGIC_ZERO_TIMING+DATA_LOW_TIMING+delta*2))){

action=state_data;

data_f=0;

fail=0;

}else{//否则为错误信号

fail=1;

}

if(fail==0){

switch (action){

case state_start:

code= 0;

count= 0;

starting_sample= cur_sample;

AddFrame(per_sample,cur_sample, 0, FStart);

break;

case state_data:

data_f= data_f << count;

code= code | data_f;

count++;

if(count == 8){

count= 0;

AddFrame(starting_sample,cur_sample, code, FData);

code= 0;

starting_sample= cur_sample;

}

break;

case state_repeat:

AddFrame(per_sample,cur_sample, data, FRepeat);

break;

default:

break;

}

per_sample= cur_sample;

}

加载上面的插件后，可以看到分析的结果

所以如果将这份代码放在板卡上运行，首先应该将接收器的信号接到处理器的外部中断管脚，然后注册一个下跳沿触发的快速中断。然后最通常的情况你需要再注册一个标准的输入设备，映射一下遥控器码字和按键事件的对应关系就可以了。