【灵动微电子 L0136 温控器/遥控器应用】万能遥控器实现

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qinyunti

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发表于 2022-12-28 14:21:31

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本帖最后由 qinyunti 于 2023-4-11 10:23 编辑

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开发环境搭建

开发板资料

https://www.mindmotion.com.cn/support/development_tools/evaluation_boards/evboard/mm32l0136c7p/

下载MDK支持包

加压双击打开MM32_KEIL_Pack\MindMotion.MM32L0130_DFP.0.2.0.pack

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SDK

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解压下载的evb-l0130_mdk.zip

双击evb-l0130_mdk\demo_apps\coremark\coremark_basic\build\project.uvprojx

打开

编译OK

下载仿真

使用DAP-LINK

测试

串口 PA2 TX PA3 RX 波特率9600

void BOARD_InitPins(void)

{

/* PA3 - UART2_RX. */

GPIO_Init_Type gpio_init;

gpio_init.Pins = GPIO_PIN_3;

gpio_init.PinMode = GPIO_PinMode_In_Floating;

gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

GPIO_PinAFConf(GPIOA, GPIO_PIN_3, GPIO_AF_1);

/* PA2 - UART2_TX. */

gpio_init.Pins = GPIO_PIN_2;

gpio_init.PinMode = GPIO_PinMode_AF_PushPull;

gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

GPIO_PinAFConf(GPIOA, GPIO_PIN_2, GPIO_AF_1);

}

void BOARD_InitDebugConsole(void)

{

UART_Init_Type uart_init;

uart_init.ClockFreqHz = BOARD_DEBUG_UART_FREQ; /* 24mhz, APB1. */

uart_init.BaudRate = BOARD_DEBUG_UART_BAUDRATE;

uart_init.WordLength = UART_WordLength_8b;

uart_init.StopBits = UART_StopBits_1;

uart_init.Parity = UART_Parity_None;

uart_init.XferMode = UART_XferMode_RxTx;

uart_init.HwFlowControl = UART_HwFlowControl_None;

UART_Init(BOARD_DEBUG_UART_PORT, &uart_init);

UART_Enable(BOARD_DEBUG_UART_PORT, true);

}

复制代码

总结

官方的资料比较规范齐全的,这在国内众多芯片厂商中是做的比较好的,值得点赞。代码也类似STM风格.使用起来基本无感切换。MDK的支持适配也很好，仿真调试都没问题。

红万能遥控实现

引脚

从原理图可以看到,红外收发接到了串口UART1,原意应该就是想直接使用串口进行红外收发的。这对于自定义协议来说是没问题的,发送只需要叠加一个载波，然后通过TX串口发送即可，TX发送为低时载波被拉低，TX发送为高时载波就输出。接收因为是接收二极管已经从载波中滤出信号，直接串口接收即可。但是市面常用的各种红外协议，这样实际是不行的，红外协议有多种，基本都是不能直接使用串口解析的，一般都是不同占空比，不同高低脉宽的组合，所以发送必须是支持任意波形产生，接收能采集任意波形这样才能做到通用。所以一般TX需要使用支持TIM的PWM输出的引脚，接收使用支持TIM输入捕获的引脚，支持任意波形输出和任意波形采集。

红外发送

载波生成

载波生成。红外发送管使用的是IR26-61C/L510,我们需要生成38KHz的PWM载波信号。

从原理图可以看出对应的输出控制引脚为TX,PA9.

但是TA9对应的TIM1_CH2,本芯片没有TIM1,不能使用TIM1的PWM输出。

所以只能使用其他引脚,然后跳线到PA9.

我们这里使用PA7,对应TIM17的CH1,AF5.

代码

引脚初始化

/* PA7 - TIM17_CH1 AF5. */

gpio_init.Pins = GPIO_PIN_7;

gpio_init.PinMode = GPIO_PinMode_AF_PushPull;

gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init);

GPIO_PinAFConf(GPIOA, GPIO_PIN_7, GPIO_AF_5);

复制代码

定时器PWM初始化

void pwm_init(void)

{

RCC_EnableAPB2Periphs(RCC_APB2_PERIPH_TIM17,1);

RCC_ResetAPB2Periphs(RCC_APB2_PERIPH_TIM17);

/* Setup the counter counting step. */

TIM_Init_Type tim_init;

tim_init.ClockFreqHz = 48000000;

tim_init.StepFreqHz = 1000000;

tim_init.Period = 26-1; /* the counter would return to the base on next step. */

tim_init.EnablePreloadPeriod = false; /* no need preload, load period value immediately. */

tim_init.PeriodMode = TIM_PeriodMode_Continuous;

tim_init.CountMode = TIM_CountMode_Increasing;

TIM_Init((TIM_Type *)TIM17, &tim_init);

/* Setup the PWM output channel. */

TIM_OutputCompareConf_Type tim_out_conf;

tim_out_conf.ChannelValue = 0u;

tim_out_conf.EnableFastOutput = false;

tim_out_conf.EnablePreLoadChannelValue = false; /* disable preload, load channel value immediately. */

tim_out_conf.RefOutMode = TIM_OutputCompareRefOut_FallingEdgeOnMatch;

tim_out_conf.ClearRefOutOnExtTrigger = false;

tim_out_conf.PinPolarity = TIM_PinPolarity_Rising;

TIM_EnableOutputCompare((TIM_Type *)TIM17, TIM_CHN_1, &tim_out_conf);

TIM_PutChannelValue((TIM_Type *)TIM17, TIM_CHN_1, 13);

/* Start the output compare, only available for the TIM peripheral with this feature. */

TIM_EnableOutputCompareSwitch((TIM_Type *)TIM17, true);

/* Start the counter. */

TIM_Start((TIM_Type *)TIM17);

}

复制代码

其中注意,TIM17的时钟来源于APB2,但是如果APB2时2分频的话,定时器的时钟会2倍频，相当于定时器的时钟源始终是AHB时钟。

48MHz时钟,2分频得到APB2时钟,但是2分频的话TIMXCLK会2倍频，所以定时器17时钟为48MHz。

/* Setup the dividers for each bus. */

RCC->CFGR = RCC_CFGR_HPRE(0) /* div=1 for AHB freq. */

| RCC_CFGR_PPRE1(0x4) /* div=2 for APB1 freq. */

| RCC_CFGR_PPRE2(0x4) /* div=2 for APB2 freq. */

| RCC_CFGR_MCO(7) /* use PLL1 as output. */

;

复制代码

所以以上代码中写的是48000000.

这里设置定时器时钟为1000000Hz,即一个计数值1uS,周期为26uS,在13uS时翻转输出，即产生周期26uS,50%占空比的PWM波,即38.46KHz.

使用逻辑分析仪实测,输出正确。

任意波形产生

有了载波,还需要输出有效信号,为了兼容任意红外协议,我们需要实现任意波形发生器。

实际就是一组低输出时间,高输出时间的组合。

我们这里还是使用定时器实现,在定时器中断中,确定下一输出是高还是低，并确认保持时间，知道输出完。

首先定义一组结构体用于描述信号

typedef struct iostate

{

uint8_t level;

uint32_t holdtime;

}iostate_t;

复制代码

然后定义一个全局变量用于记录所有输出

iostate_t s_iostate[2][40]=

{

{0,3000}, /* 0 - 3mS 1000 25uS*/

{1,3000}, /* 1 - 3ms */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2,5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,4000}, /* 1 -4mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,60000}, /* 1 -1000mS */

{0Xff,0}

}

};

复制代码

使用的是二维数组,表示支持5种输出波形，每组波形支持40个输出状态。以后需要扩充只需要扩充该数组即可。

定时器初始化

void time_init(uint32_t period)

{

TIM_Init_Type timinit;

TIM_Stop((TIM_Type *)TIM16);

RCC_EnableAPB2Periphs(RCC_APB2_PERIPH_TIM16,1);

RCC_ResetAPB2Periphs(RCC_APB2_PERIPH_TIM16);

timinit.ClockFreqHz = 48000000;

timinit.StepFreqHz = 1000000;

timinit.Period = period;

timinit.EnablePreloadPeriod = false;

timinit.PeriodMode = TIM_PeriodMode_Continuous;//TIM_PeriodMode_OneTimeRun;

timinit.CountMode = TIM_CountMode_Increasing;

TIM_Init((TIM_Type *)TIM16, &timinit);

TIM_DoSwTrigger((TIM_Type *)TIM16,1u<<0);

TIM_ClearInterruptStatus((TIM_Type *)TIM16,TIM_GetInterruptStatus((TIM_Type *)TIM16));

TIM_EnableInterrupts((TIM_Type *)TIM16,TIM_INT_UPDATE_PERIOD,1);

NVIC_EnableIRQ(TIM16_IRQn);

TIM_Start((TIM_Type *)TIM16);

}

复制代码

以上设置定时器16的计数精度为1uS。

定时器中断回调函数中进行输出处理

void TIM16_IRQHandler(void)

{

TIM_ClearInterruptStatus(TIM16,TIM_INT_UPDATE_PERIOD);

ir_handle();

}

复制代码

其中ir_handle();完成输出逻辑

static uint32_t s_ir_index = 0;

static uint32_t s_ir_done = 1;

static uint32_t s_ir_num = 0;

void ir_handle(void)

{

if(s_ir_index < sizeof(s_iostate[0])/sizeof(s_iostate[0][0]))

{

if(s_iostate[s_ir_num][s_ir_index].level != 0xFF)

{

if(s_iostate[s_ir_num][s_ir_index].level == 0)

{

ir_outl();

}

else

{

ir_outh();

}

time_init(s_iostate[s_ir_num][s_ir_index].holdtime);

}

else

{

TIM_Stop((TIM_Type *)TIM16);

s_ir_done = 1;

}

else

{

s_ir_done = 1;

TIM_Stop((TIM_Type *)TIM16);

}

s_ir_index++;

}

复制代码

以上处理读取下一次需要输出的电平输出,并设置定时器为保持时间,直到输出完。

启动时先读取第一个状态和时间设置输出电平，和定时器。

void ir_start(uint8_t num)

{

s_ir_index = 0;

s_ir_done = 0;

s_ir_num = num;

if(s_iostate[s_ir_num][s_ir_index].level == 0)

{

ir_outl();

}

else

{

ir_outh();

}

time_init(s_iostate[s_ir_num][s_ir_index].holdtime);

s_ir_index++;

}

复制代码

用于判断是否发送完

uint8_t ir_isdone(void)

{

return s_ir_done;

}

复制代码

输出即使能和禁止PWM输出即可。

#define ir_outh() TIM_Stop((TIM_Type *)TIM17)

#define ir_outl() TIM_Start((TIM_Type *)TIM17)

复制代码

测试

int main(void)

{

BOARD_Init();

gpio_init();

pwm_init();

while(1)

{

if(ir_isdone() != 0)

{

ir_start(0);

}

return 0;

}

复制代码

可以看到,TX发出的信号是载波叠加信号，同时RX红外接收管收到了发送的信号，中间有一个延迟。

测量时间也是正确的，至此就完成叠加载波信号的任意信号发生器。任意编码的红外信号发射只需要修改上述数组就行，具备通用性。

遥控测试

使用手里的电视遥控器,按电源按键,使用板子的红外接收,在PA10可以用逻辑分析仪抓到信号

可以看到同样的编码发了三次，我们解析其中的一次。

得到如下数组

iostate_t s_iostate[2][40]=

{

{0,3000}, /* 0 - 3mS 1000 25uS*/

{1,3000}, /* 1 - 3ms */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2,5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,1500}, /* 1 -1.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,2500}, /* 1 -2.5mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,4000}, /* 1 -4mS */

{0,500}, /* 0- 500uS */

{1,22500}, /* 1 -22.5mS */

{0Xff,0}

}

};

复制代码

按键触发

使用PB2 按键1

/* PB2 . */

RCC_EnableAHBPeriphs(RCC_AHB_PERIPH_GPIOB,1);

gpio_init.Pins = GPIO_PIN_2;

gpio_init.PinMode = GPIO_PinMode_In_Floating;

gpio_init.Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &gpio_init);

int main(void)

{

static int keystate = 1;

static int prekeystate = 1;

BOARD_Init();

gpio_init();

pwm_init();

keystate = GPIO_ReadInDataBit(GPIOB,GPIO_PIN_2);

prekeystate = keystate;

while(1)

{

keystate = GPIO_ReadInDataBit(GPIOB,GPIO_PIN_2);

if(prekeystate != keystate)

{

prekeystate = keystate;

if(keystate != 0)

{

uint8_t t = 3;

{

if(ir_isdone() != 0)

{

ir_start(0);

t--;

}

while(t);

}

return 0;

}

复制代码

测试按键K1就会发送3次编码

总结

以上实现了红外任意波形的发送,即实现了万能遥控器。一下方面是可以继续优化部分，以达到更具被实用性的目的:

按键码可以通过串口等方式下发存储,或者实时下发,如果电脑联网，那么就可以远程下发实现远程控制。

按键编也可以通过捕获引脚采集,实现学习功能，这样就可以复制任何手里的遥控器。

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