NEC红外线编码协议

超、凢脫俗 2022-07-15 13:44 257阅读 0赞

[红外遥控协议-NEC协议][-NEC]

为方便理解所看到的波形是从红外接收管出来的信号，跟协议所说的信号高低(0或1）刚好相反

NEC协议是众多红外遥控协议的其中一种,除NEC外,还有RC5、RC6等其它的。市面上买到的非学习型万能电视遥控器大多集成一种或多种编码是NEC型的，我买的二个遥控器中就有三种以上编码是NEC的。

NEC编码的一帧（通常按一下遥控器按钮所发送的数据）由引导码、地址码及数据码组成，,如下图所示，把地址码及数据码取反的作用是加强数据的正确性。

[![IR NEC Protocol][]][IR NEC Protocol 1]

引导码及数据的定义如下图所示，当一直按住一个按钮的时候，会隔110ms左右发一次引导码（重复），并不带任何数据

[![引导码及数据][E5_BC_95_E5_AF_BC_E7_A0_81_E5_8F_8A_E6_95_B0_E6_8D_AE_thumb.png]][E5_BC_95_E5_AF_BC_E7_A0_81_E5_8F_8A_E6_95_B0_E6_8D_AE_thumb.png 1]

以下是用示波器采集到的一直按住某个按钮时的波形：

[![image][]][image 1]

按一下按钮的波形:

[![image][image 2]][image_image 2]

**一、遥控器解码说明**

1、遥控器的编码格式常见有两种，一种是NEC格式，一种是RC5格式。遥控器发出的信号，通过一个红外的接收头之后，信号被送到MCU 的一个中断引脚。通过MCU 来识别不同的时序，来实现遥控器按键信号的解码。

2、遥控器时序图及数据格式（NEC 格式）

数据格式：

![24175802-298181b244b54fa19adf414698973b79.jpg][]

遥控器发送的数据码由以下部分组成：**引导码，8位的客户码，8位客户码的补码，8位的按键值，8位按键值的补码**；

具体的时序：

单次按键时的时序：

![24175807-1cf72b2355014c2f92ac7d413ad4b6af.jpg][]

注： **一个完整的周期是108 ms**

连续按键时的时续：

![24175814-5e2f8f62f7894f6a91f4983444e3be2e.jpg][]

在单次按键的时序之后，紧跟如下时序：(周期也是108ms)

#### 二、软件设计思想及处理函数  ####

根据遥控器信号时序的特点，在设计软件时，**需要利用时序，首先找到引导区，再读取客户码（可以一次读取16位），识别是否为厂家所制定的数值；之后读取8位的按键值，并将读取到的数据保存起来**。

需要定义的在遥控器解码过程中用到的状态值：

#define         IR_STATE_IDLE                0x00
    #define         IR_STATE_LEAD_ON             0x01
    #define         IR_STATE_LEAD_OFF            0x02
    #define         IR_STATE_CUSTOM              0x03
    #define         IR_STATE_DATA1               0x04
    #define         IR_STATE_DATA2               0x05

同时定义一下描述高低电平持续时间的一个常量

![复制代码][copycode.gif]

#define      IR_R_Max                         40
    #define      IR_R_Min                         30
     
    #define      IR_H_Max                         40
    #define      IR_H_Min                         30
     
    #define      IR_L_Max                         20
    #define      IR_L_Min                         15

![复制代码][copycode.gif]

定义以下变量：

static unsigned char IrState ; 
    static unsigned char IrData; 
    static unsigned short IrCustom;

解码的过程如下：遥控器的解码是在中断处理函数中完成的，当MCU 的中断引脚发生电平变化时，会引发中断；

void interrupt NEC\_IR(void)

\-------------------------------------

NEC遥控器中断处理

\------------------------------------

关于RC5 格式的遥控器解码

RC5 格式的遥控器除了时序和NEC格式的遥控器有一点差别之外，软件的解码过程基本类似，不再单独描述。

#### 三、遥控器信号解码的流程 ####

![24175744-58a6a0b478e942f0a38b287f113376fe.jpg][]

**四、实现的代码（基于PIC芯片）**

![复制代码][copycode.gif]

//----------------------------------------------------------------------------
    // Function Name: NEC_IR
    // Description:IR interrupt manage
    // Params: None
    // Returns: None
    // Notes: SYS INT service process
    //----------------------------------------------------------------------------
    void interrupt NEC_IR(void) 
    { 
        unsigned char t0; 
        //here first things to disable the interupt!
        GIE=0;
        //IR Intrupt input here.
        //preamble=9ms" --|__|--" + 4.5ms"_|--|_",others Data high 2.25ms and low 1.25ms;
        //Data =" --|__|--" + "_|--|_" high 2.25ms and low 1.25ms.
        //Repeat==9ms" --|__|--" + 2.25 ms"_|--|_".
        if(INTF)
        {
            t0 = TMR0;
            TMR0 = 0;
            switch (IrState)
            {
                case IR_STATE_IDLE:
                    INTEDG = 1;//Rising edge trigger
                    IrState = IR_STATE_LEAD_ON;
                    break;
                case IR_STATE_LEAD_ON:
                    INTEDG = 0;//Falling edge trigger
                    if((t0 > Pream_L_Min) && (t0 < Pream_L_Max))
                    {
                        IrState = IR_STATE_LEAD_OFF;
                    }
                    else
                    {
                        IrState = IR_STATE_IDLE;
                    }
                    break;
                case IR_STATE_LEAD_OFF:
                    if ((t0 > Pream_S_Min) && (t0 < Pream_S_Max))
                    {
                        IrState = IR_STATE_CUSTOM;
                        IrCustom = 0;
                        BitCounter = 0;
                        Repeat = 0;
                    }
                    else
                    {
                        if ((t0 > IR_R_Min) && (t0 < IR_R_Max))
                        {
                            if ((Repeat)&&(SystemState == POWER_ON_STATE))
                            { 
                                Repeat = 0;//IR key Repeat
                            }
                        }
                        else
                        {
                            Repeat = 0;
                        }
                        
                        INTEDG = 0;
                        IrState = IR_STATE_IDLE;
                    }
                    break;
                case IR_STATE_CUSTOM:
                    if ((t0 > IR_L_Min) && (t0 < IR_L_Max))
                    {
                        IrCustom >>= 1; 
                    }
                    else
                    {
                        if ((t0 > IR_H_Min) && (t0 < IR_H_Max))
                        {
                            IrCustom = ((IrCustom >> 1) | 0x8000); 
                        }
                        else
                        {
                            INTEDG = 0;
                            IrState = IR_STATE_IDLE;
                            Repeat = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    
                    
                    if (++BitCounter == 16)
                    {
                        if (IrCustom != CustomCode)
                        {
                            INTEDG = 0;
                            IrState = IR_STATE_IDLE;
                            Repeat = 0;
                            break;
                        }
                        IrState = IR_STATE_DATA1;
                        BitCounter = 0;
                        IrKeyCode = 0;
                    }
                    break;
                case IR_STATE_DATA1:
                    BitCounter++;
                    if ((t0 > IR_L_Min) && (t0 < IR_L_Max))
                    {
                        IrKeyCode >>= 1; 
                    }
                    else
                    {
                        if ((t0 > IR_H_Min) && (t0 < IR_H_Max))
                        {
                            IrKeyCode = ((IrKeyCode >> 1) | 0x80); 
                        }
                        else
                        {
                            INTEDG = 0;
                            IrState = IR_STATE_IDLE;
                            Repeat = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    if (BitCounter == 8)
                    {
                        IrState = IR_STATE_DATA2;
                        BitCounter = 0;
                        IrData = 0;
                    }
                    break;
                case IR_STATE_DATA2:
                    BitCounter++;
                    if ((t0 > IR_L_Min) && (t0 < IR_L_Max))
                    {
                        IrData >>= 1; 
                    }
                    else
                    {
                        if ((t0 > IR_H_Min) && (t0 < IR_H_Max))
                        {
                            IrData = ((IrData >> 1) | 0x80); 
                        }
                        else
                        {
                            INTEDG = 0;
                            IrState = IR_STATE_IDLE;
                            Repeat = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    if (BitCounter == 8)
                    {
                        INTEDG = 0;
                        IrState = IR_STATE_IDLE;
                        IrData = ~IrData;
                        if (IrKeyCode == IrData)
                        {
                                                        // Check if data is valid
                        }
                        else
                        {
                            Repeat = 0;
                        }
                    }
                    break;
            }
            INTF=0; 
        }
        GIE=1;
    }

[-NEC]: http://www.cnblogs.com/openusb/archive/2010/01/07/1641357.html
[IR NEC Protocol]: /images/20220715/34310a20aadf41c4a1e8bc2d7dbc4147.png
[IR NEC Protocol 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/openusb/WindowsLiveWriter/NEC_C010/IR%20NEC%20Protocol.png
[E5_BC_95_E5_AF_BC_E7_A0_81_E5_8F_8A_E6_95_B0_E6_8D_AE_thumb.png]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/openusb/WindowsLiveWriter/NEC_C010/%E5%BC%95%E5%AF%BC%E7%A0%81%E5%8F%8A%E6%95%B0%E6%8D%AE_thumb.png
[E5_BC_95_E5_AF_BC_E7_A0_81_E5_8F_8A_E6_95_B0_E6_8D_AE_thumb.png 1]: /images/20220715/872d9770db6840839cc3d0f71db47a63.png
[image]: /images/20220715/c843d2cbbd1e4f30b71c350a60f1d5ee.png
[image 1]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/openusb/WindowsLiveWriter/NEC_C010/image_2.png
[image 2]: http://images.cnblogs.com/cnblogs_com/openusb/WindowsLiveWriter/NEC_C010/image_thumb_1.png
[image_image 2]: /images/20220715/77e55a28229345fca0bd42f96866aed6.png
[24175802-298181b244b54fa19adf414698973b79.jpg]: /images/20220715/f273f154249245a2b306102ecbc55aec.png
[24175807-1cf72b2355014c2f92ac7d413ad4b6af.jpg]: /images/20220715/0469f2f0e99b4563b517167c187de385.png
[24175814-5e2f8f62f7894f6a91f4983444e3be2e.jpg]: /images/20220715/5f573c64d4144119ababbd851e8dd571.png
[copycode.gif]: /images/20220715/4bdd63e35d8f477f9a222bb45837fe16.png
[24175744-58a6a0b478e942f0a38b287f113376fe.jpg]: /images/20220715/925f99517bf44e4fa2bb1a1b2487d4ef.png