逐飞科技LPC55S69_IOT小板评测之PWM红外发射篇

一代睡神的崛起 · 发表于 2020-11-2 12:42:06

最近比较忙再加上手里面也没有什么东西好更的了，摄像头和显示屏已经有童鞋做过了，笔者这里也不好意思再来过多描述，正好今天项目要用到38K的红外波来优化之前的程序，因为之前的红外的发射是用STM32F1做的，正好用LPC55S69来试试，话不多说接下来开整。

一、选择定时器来匹配PWM波
LPC55S69有众多的定时器资源，这里结合SDK选择了ctimer来开展。首先来了解一下红外知识点。红外遥控的编码目前广泛使用的是：NEC Protocol 的 PWM(脉冲宽度调制)和 Philips RC-5 Protocol 的 PPM(脉冲位置调制)。这里使用的是 NEC 协议，其特征如下：
1、8 位地址和 8 位指令长度；
2、地址和命令 2 次传输（确保可靠性）
3、PWM 脉冲位置调制，以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”；
4、载波频率为 38Khz；
5、位时间为 1.125ms 或 2.25ms；
NEC 码的位定义：一个脉冲对应 560us 的连续载波，一个逻辑 1 传输需要 2.25ms（560us
脉冲+1680us 低电平），一个逻辑 0 的传输需要 1.125ms（560us 脉冲+560us 低电平）。而遥控
接收头在收到脉冲的时候为低电平，在没有脉冲的时候为高电平，这样，我们在接收头端收到
的信号为：逻辑 1 应该是 560us 低+1680us 高，逻辑 0 应该是 560us 低+560us 高。
NEC 遥控指令的数据格式为：同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码
由一个 9ms 的低电平和一个 4.5ms 的高电平组成，地址码、地址反码、控制码、控制反码均是
8 位数据格式。按照低位在前，高位在后的顺序发送。采用反码是为了增加传输的可靠性（可
用于校验）。

从图 33.1.1 中可以看到，其地址码为 0，控制码为 168。可以看到在 100ms 之后，我们还收到了几个脉冲，这是 NEC 码规定的连发码(由 9ms 低电平+2.5m 高电平+0.56ms 低电平+97.94ms 高电平组成)。

二、初始化定时器

#include "ctimer.h"
#include "fsl_ctimer.h"
#include "delays.h"
volatile uint32_t g_pwmPeriod = 0U;
volatile uint32_t g_pulsePeriod = 0U;
status_t CTIMER_GetPwmPeriodValue(uint32_t pwmFreqHz, uint16_t dutyCyclePercent, uint32_t timerClock_Hz)
{
/* Calculate PWM period match value */
g_pwmPeriod = (timerClock_Hz / pwmFreqHz) - 1; //
/* Calculate pulse width match value */
g_pulsePeriod = (g_pwmPeriod + 1U )* (100 - dutyCyclePercent) / 100;
return kStatus_Success;
}
void Ctimer_Config(uint32_t PwmFreqHz, uint16_t DutyCyclePercent)
{
ctimer_config_t config;
uint32_t srcClock_Hz;
uint32_t timerClock;
/* Use 12 MHz clock for some of the Ctimers */
CLOCK_AttachClk(kFRO_HF_to_CTIMER2);
/* CTimer0 counter uses the AHB clock, some CTimer1 modules use the Aysnc clock */
srcClock_Hz = CTIMER_CLK_FREQ;
CTIMER_GetDefaultConfig(&config);
timerClock = srcClock_Hz / (config.prescale + 1);
CTIMER_Init(CTIMER, &config);
/* Get the PWM period match value and pulse width match value of 20Khz PWM signal with 20% dutycycle */
CTIMER_GetPwmPeriodValue(PwmFreqHz, DutyCyclePercent, timerClock);
CTIMER_SetupPwmPeriod(CTIMER, CTIMER_MAT_OUT, g_pwmPeriod, g_pulsePeriod, false);
CTIMER_StartTimer(CTIMER);
}

复制代码

选择的16的定时器timer2，选择的时钟为端口12MHz，载波位38KHz，所谓一切的发送都是为了和接收配合，这里的38K是因为接收波段是38K，所以才这样去设置的。

三、载波的发送
上述协议这里有了大概的理解了，那如何发送1,0这样的高低波段呢，这样联系PWM和延时做了一个发送机制，经测试非常的稳定。

void send_0(void)
{
uint16_t pwm_width;
pwm_width=100;
Ctimer_Config(Ir_Pwm, pwm_width);
delay_us(560);
pwm_width=0;
Ctimer_Config(Ir_Pwm, pwm_width); //占空比为0，即不发送红外信号
delay_us(560); //数据"0"的发送过程
}
void send_1(void)
{
uint16_t pwm_width;
pwm_width=100;
Ctimer_Config(Ir_Pwm, pwm_width);
delay_us(560);
pwm_width=0;
Ctimer_Config(Ir_Pwm, pwm_width);
delay_us(1680); //数据"1"的发送过程
}
void Send_Data(uint8_t data) //一次一个字节
{
uint8_t i,temp;
Ctimer_Config(Ir_Pwm,100);
delay_us(9000); //9ms高电平
Ctimer_Config(Ir_Pwm,0);
delay_us(4500); //4.5ms低电平同步码
for(i=0;i<8;i++) //键值，一位一位的发
{
temp=(data&0x80);
if(temp)send_1();
else send_0();
data<<=1;
}
Ctimer_Config(Ir_Pwm,100);
delay_us(560); //9ms高电平
Ctimer_Config(Ir_Pwm,0);
delay_us(4500); //4.5ms低电平同步码
}

复制代码

四、发射原理设计及其实验验证

经接收装置检测，接收信号为0x3A。

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一代睡神的崛起 · 发表于 2020-11-2 13:29:37

const uint32_t port1_pin4_config = (/* Pin is configured as CTIMER2_MAT1 */
                                    IOCON_PIO_FUNC3 |
                                    /* No addition pin function */
                                    IOCON_PIO_MODE_INACT |
                                    /* Standard mode, output slew rate control is enabled */
                                    IOCON_PIO_SLEW_STANDARD |
                                    /* Input function is not inverted */
                                    IOCON_PIO_INV_DI |
                                    /* Enables digital function */
                                    IOCON_PIO_DIGITAL_EN |
                                    /* Open drain is disabled */
                                    IOCON_PIO_OPENDRAIN_DI);
/* PORT1 PIN4 (coords: 1) is configured as CTIMER2_MAT1 */
IOCON_PinMuxSet(IOCON, 1U, 4U, port1_pin4_config);