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[AVR] AVR单片机ATMega16A使用定时器1的输入捕获功能进行红外遥控解码

admin 2月前 119

/* 
单片机: ATMega16A 
晶振: 外部11.0592MHz (熔丝位: 低E1 高99) 
红外接收头端口: PD6(ICP1) 
数码管段选: PA 
数码管位选: 从高到低PC0~7 
LED灯: PB7~0 
*/  
#include <avr/interrupt.h>  
#include <avr/io.h>  
#include <avr/pgmspace.h>  
#include <avr/sfr_defs.h>  
  
const uint8_t seg8[] PROGMEM = {0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xc6, 0xa1, 0x86, 0x8e}; // 共阳数码管段码表  
uint8_t repeat_cnt = 0; // 重复按键次数  
uint16_t user_code = 0, op_code = 0; // 用户码和操作码  
  
int main(void)  
{  
    // 数码管管脚配置  
    DDRA = 0xff;  
    PORTA = 0xff; // 先熄灭数码管  
    DDRC = 0xff;  
  
    // 数码管动态扫描定时器配置 (CTC自动重装模式)  
    OCR0 = 85; // 定时时间: 2ms  
    TCNT0 = OCR0; // 开启定时器后立即溢出, 点亮数码管  
    TIMSK = _BV(OCIE0); // 打开定时器自动重装中断  
    sei(); // 打开总中断  
    TCCR0 |= _BV(WGM01) | _BV(CS02); // 开定时器0, 时钟为256分频 (基准: 23.148us)  
  
    // PB口LED灯配置  
    PORTB = ~repeat_cnt;  
    DDRB = 0xff;  
  
    // 输入捕获定时器配置  
    TIMSK |= _BV(TICIE1); // 打开输入捕获中断  
    TCCR1B = _BV(CS11); // 开定时器1, 时钟为8分频 (基准: 0.723us)  
    TCCR1B |= _BV(ICNC1); // 打开噪声过滤功能 (可选操作)  
  
    while (1); // 在主循环中可对按键操作进行处理  
}  
  
// 数码管动态扫描  
ISR(TIMER0_COMP_vect)  
{  
    static uint8_t mask = _BV(PORTC7); // 从最低位开始扫描  
    static uint32_t numbuf;  
    sei(); // 允许输入捕获中断抢占本中断  
    if (mask == _BV(PORTC7))  
        numbuf = op_code | ((uint32_t)user_code << 16); // 装入要显示的数字  
    // 左边显示用户码, 右边显示操作码  
  
    PORTC = 0xff; // 熄灭数码管  
    PORTA = pgm_read_byte(&seg8[numbuf & 0x0f]); // 设置显示字符 (十六进制格式)  
    PORTC = ~mask; // 设置数码管位选  
    numbuf >>= 4;  
    if (mask == _BV(PORTC0))  
        mask = _BV(PORTC7);  
    else  
        mask >>= 1; // 扫描下一位  
}  
  
// 只有定时器1才有输入捕获功能  
ISR(TIMER1_CAPT_vect)  
{  
    static uint8_t IR_step = 0; // 步骤号  
    static uint16_t high_time = 0, low_time = 0; // 保存高低电平的持续时间  
    static uint32_t data; // 从高位到低位依次是: 操作码反码, 操作码, 用户识别码反码, 用户识别码  
      
    TCNT1 = 0; // 定时器清零  
    TCCR1B ^= _BV(ICES1); // 设置(翻转)下次捕获的电平  
    TIFR = _BV(ICF1); // 清除可能产生的ICF1标志位, 特别注意: 由于是写1清零, 所以这里的运算符绝对不能写成|=  
                      // 否则可能会同时把已经置位但还未处理的OCF0也清除掉, 从而错过一个定时器溢出中断导致数码管闪烁  
  
    if (TCCR1B & _BV(ICES1)) // 若本次捕获的是下降沿  
    {  
        high_time = ICR1; // 记录高电平持续时间  
        if (IR_step == 0)  
        {  
            if (low_time >= 11757 && low_time <= 13140)  
            {  
                // 低电平在8.5~9.5ms之间才合法  
                if (high_time >= 5533 && high_time <= 6916)  
                {  
                    // 若高电平在4~5ms之间, 则认为是引导码  
                    data = 0;  
                    IR_step++; // 开始读取用户码  
                }  
                else if (high_time >= 2075 && high_time <= 3458)  
                {  
                    // 若高电平在1.5~2.5ms之间, 则认为是重复码  
                    repeat_cnt++; // 重复次数加1  
                    PORTB = ~repeat_cnt; // 在LED上显示出来  
                }  
            }  
        }  
        else  
        {  
            // 低电平长度必须在0.4~0.7ms之间  
            if (low_time >= 553 && low_time <= 968)  
            {  
                data >>= 1;  
                if (high_time > 1162)  
                    data |= 0x80000000; // 如果高电平长度大于0.84ms, 则认为本位为1  
                if (IR_step == 32)  
                {  
                    // 若所有位都已读取完毕, 则将解码结果保存到全局变量中  
                    user_code = data & 0xffff;  
                    op_code = data >> 16;  
                    IR_step = 0;  
                    repeat_cnt = 0; // 重复次数清零  
                    PORTB = ~repeat_cnt;  
                }  
                else  
                    IR_step++; // 读下一位  
            }  
            else  
                IR_step = 0; // 低电平长度不合法, 退出  
        }  
    }  
    else  
        low_time = ICR1; // 若本次捕获的是上升沿, 则记录低电平持续时间  
}

数码管显示示例:FF00E718

其中用户码:0xff+0x00=0xff

操作码:0xe7+0x18=0xff


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