基于ARM的红外遥控信号分析器设计.docx
《基于ARM的红外遥控信号分析器设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM的红外遥控信号分析器设计.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于ARM的红外遥控信号分析器设计
ARM课程设计报告
基于ARM的红外遥控信号分析器设计
院系：
机电工程学院
专业：
电子信息工程
年级（班级）：
xxxx级（x）班
姓名：
xxx
学号:
xxxxxxxxxxx
指导教师：
xxx
职称：
讲师
完成日期：
2014年x月xx日
目录
1设计任务及要求1
2总体设计思路及功能描述1
2.1设计思路1
2.2功能描述1
3各部分程序功能及详细设计2
3.1红外显示界面设计2
3.2红外按键检测流程3
3.3红外接收信号检测的程序实现3
3.4红外接收结果显示5
4调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法6
4.1调试的步骤6
4.2问题以及解决方法7
5设计心得体会7
附录A：
源程序9
基于ARM的红外遥控信号分析器设计
1设计任务及要求
这次的ARM课程设计，我选的课题是基于ARM的红外遥控信号分析器设计，需设计一个能在LCD屏上显示所接收的红外遥控按键名称。
其实现的功能如下：
（1）能接收并显示普通电视红外遥控信号
（2）译码遥控信号并显示
2总体设计思路及功能描述
2.1设计思路
本次设计方案就是利用ARM的多功能性的特点来设计的，具体思路为利用S3C2440和触摸屏的驱动对产生的信号进行触摸屏显示，设计框图如下图。
图1总体框图
1、以ARM作为核心，综合应用了中断系统、定时器、计数器等知识，应用红外光的优点
2、遥控发射器通过对红外光发射频率的控制来区别不同的操作
3、遥控接收器通过对红外光接收频率的识别，判断出控制操作，来完成整个红外遥控发射、接收过程
4、S3C2440通过对遥控接收器的信号分析处理，解码出遥控器上对应的按键，并将其按键名显示在LCD屏上。
2.2功能描述
能在LCD屏上显示所接收的红外遥控按键名称。
其实现的功能如下：
（1）能接收并显示普通电视红外遥控信号
（2）译码遥控信号并显示
3各部分程序功能及详细设计
3.1红外显示界面设计
图2红外显示界面
红外显示界面的程序实现：
GUI_SetBkColor（GUI_RED）;
GUI_Clear（）;
GUI_SetPenSize（10）;
GUI_SetColor（GUI_BLACK）;//设定前景颜色API
GUI_SetTextMode（GUI_TM_TRANS）;
GUI_DispStringHCenterAt（"红外遥控按键显示",240,10）;
GUI_DispStringHCenterAt（"您按下的按键是：
",60,100）;
GUI_DispStringHCenterAt（"xx电信（x）班",250,200）;
GUI_DispStringHCenterAt（"xxxxx号",245,220）;
3.2红外按键检测流程
图3红外按键检测流程图
红外接收头检测到遥控器红外发射来的信号，S3C2440对信号进行分析处理，判断是否接收到正确的红外信号编码，如果信号错误重新开始检测，若成功识别，则将遥控按键名称显示在LCD屏上。
3.3红外接收信号检测的程序实现
unsignedcharj,k,N=0,L=0,X=21;
while（（rGPGDAT&0x1）==0）
{
delay（15）;
if（rGPGDAT&0x1）
{
break;
}
//确认IR信号出现
while（（rGPGDAT&0x1）==0）//等IR变为高电平，跳过9ms的前导低电平信号。
{delay
（1）;}
while（rGPGDAT&0x1）//等IR变为低电平，跳过4.5ms的前导高电平信号。
{delay
（1）;
L++;
}
if（L>3）
{break;}
for（j=0;j<4;j++）//收集四组数据
{
for（k=0;k<8;k++）//每组数据有8位
{
while（（rGPGDAT&0x1）==0）//等IR变为高电平
{delay
（1）;}
while（rGPGDAT&0x1）//计算IR高电平时长
{
delay
（1）;
N++;
if（N>=30）//0.14ms计数过长自动离开。
{break;}
}//高电平计数完毕
IRCOM[j]=IRCOM[j]>>1;//数据最高位补“0”
if（N>=8）{IRCOM[j]=IRCOM[j]|0x80;}//数据最高位补“1”
N=0;
}//endfork
}//endforj
/*if（IRCOM[2]!
=（~IRCOM[3]））
{
break;
}*/
IRCOM[5]=IRCOM[2]&0x0F;//取键码的低四位
IRCOM[6]=IRCOM[2]>>4;//右移4次，高四位变为低四位
3.4红外接收结果显示
图4红外接收显示结果
3.5程序流程图
Y
图7设计总流程图
4调试的步骤及调试过程中出现的问题以及解决方法
4.1调试的步骤
1、连接实验箱与计算机的串口线，打开计算机超级终端，并设定为com1,115200,8,1,0N
2、连接仿真调试电缆（J-Link）。
3、打开ARM集成开发环境ADS，按要求编写或打开实验程序。
4、根据实验内容要求编写，调试程序。
5、通过ADS的DEBUG把编写好的程序加载到J-Link,进行程序仿真测试。
6、记录相关数据和实验现象。
7、调试完毕，整理实验箱，并切断实验箱电源。
4.2问题以及解决方法
1、出现文件找不到的错误。
通过菜单的Project->Removeobject,并重新编译程序，生成新的.axf文件，便可解决问题。
2、调试时发现无法解码红外信号，经排除遥控器电量不足的可能后，用示波器直接对红外接收头的输出引脚进行波形观测，当按下遥控按键时，示波器会显示出一瞬间的波形，按住不放时，遥控器会间断发射循环码，从示波器的波形分析，红外接收到的波形是正确的。
因为红外遥控发射的红外信号遵循NEC协议，而程序是用定时器进行延时，然后对延时进行计数，对计数值进行分析处理可得到遥控器的红外编码，因此延时时间需要比较精准。
用延时程序写一个简单的方波，再用示波器观测其延时时间，经过调整，将延时调节到了理想状态，再重新编译程序，便成功的接收到了正确的红外信号。
3、将遥控的按键名显示在LCD上，出现数据更新时重叠显示，进查阅GUI手册，调用清初文字的函数，在每次跟新按键名之前，运行该函数，便解决该问题。
5设计心得体会
在本次的ARM课程设计过程中，从构思设计到实现，遇到了很多问题，但都一一克服了。
本次课程设计让我们对嵌入式系统的硬件和软件的基本原理、基本特点，嵌入式系统设计的基本方法有了更进一步的了解掌握。
通过课程设计，我们对ARM这门课程有了更深一步的了解。
也让我感受到了ARM的强大与重要，意识到我们需要花更多的时间去将ARM的理论应用到实践中去，多动手，多去解决问题，锻炼自己解决问题的能力，积累经验，才能正在学好ARM这门课程。
这次课程设计，我经过自己的努力，在老师同学的帮助下，顺利完成了。
参考文献
[1]戴峻峰，付丽辉.多功能红外线遥控器的设计.2002.8（12）:
16～18.
[2]苏长赞.红外线与超声波遥控，北京：
人民邮电出版社.1995年.
[3]杨恢先，王子菡，杨穗，陶霞.一种基于单片机的红外遥控软件解码方法，自动化与仪器仪表.2004，22
（2）:
16～18.
[4]s3c2440中文数据手册（完整版）.pdf.
[5]ARM公司.arm指令集[EB/OL].[2013-06-10],
附录A：
程序
#include"config.h"
#include"gui.h"
voidledflash（void）;
staticvoid__irqkey_handler（void）;
voidkey_init（void）;
unsignedcharIRCOM[7];
unsignedcharPRING[21][10]={"关机","SETUP","静音","MODE","返回",
"EQ","后退","前进","暂停/播放","音量减",
"音量加","0","1","2","3",
"4","5","6","7","8","9"};
voidusDelay（inttime）
{
inti,j;
for（i=time;i>0;i--）
for（j=1;j>0;j--）;
}
voiddelay（unsignedcharx）//x*0.14MS
{
inty;
for（y=0;yusDelay（134）;
}
voidledflash（void）
{
inti;
/*
rGPGCON=（rGPGCON&0xFFFFFFF0）|（0xd<<0）;
rGPGDAT=rGPGDAT&0xfffe|0x0;
for（i=0;i<100000;i++）;//延时
rGPGDAT=rGPGDAT&0xfffe|0x1;
for（i=0;i<100000;i++）;//延时
rGPBDAT=（rGPBDAT&0xf0f）|（0xd<<4）;
for（i=0;i<500000;i++）;//延时
rGPBDAT=（rGPBDAT&0xfff）|（0xf<<4）;
for（i=0;i<500000;i++）;//延时
}
voidMain（）
{
/*TargetInit（）;
rGPFCON=（rGPFCON&0xFF0F）|（0x7<<4）;
while
（1）
{
delay
（1）;
rGPFDAT=（rGPFDAT&0xf7）|（1<<3）;
delay
（1）;
rGPFDAT=（rGPFDAT&0xf7）|（0<<3）;
}
*/
unsignedcharh=0,l=0;
TargetInit（）;
GUI_Init（）;
rGPBCON=（rGPBCON&0xfff3ff）|（0x4<<8）;
rGPGUP&=0xfffe|0x1;
rGPGCON=（rGPGCON&0xFFFFFFF0）|（0xc<<0）;
GUI_SetBkColor（GUI_RED）;
GUI_Clear（）;
GUI_SetPenSize（10）;
GUI_SetColor（GUI_BLACK）;
//设定前景颜色API
GUI_SetTextMode（GUI_TM_TRANS）;
GUI_DispStringHCenterAt（"红外遥控按键显示",240,10）;
GUI_DispStringHCenterAt（"您按下的按键是：
",60,100）;
GUI_DispStringHCenterAt（"xx电信（x）班",250,200）;
GUI_DispStringHCenterAt（"xxxxx号",245,220）;
while
（1）
{
unsignedcharj,k,N=0,L=0,X=21;
while（（rGPGDAT&0x1）==0）
{
delay（15）;
if（rGPGDAT&0x1）
{
break;
}
//确认IR信号出现
while（（rGPGDAT&0x1）==0）//等IR变为高电平，跳过9ms的前导低电平信号。
{delay
（1）;}
while（rGPGDAT&0x1）
//等IR变为低电平，跳过4.5ms的前导高电平信号。
{delay
（1）;
L++;
}
if（L>3）
{break;}
for（j=0;j<4;j++）//收集四组数据
{
for（k=0;k<8;k++）//每组数据有8位
{
while（（rGPGDAT&0x1）==0）//等IR变为高电平
{delay
（1）;}
while（rGPGDAT&0x1）
//计算IR高电平时长
{
delay
（1）;
N++;
if（N>=30）//0.14ms计数过长自动离开。
{break;}
}
//高电平计数完毕
IRCOM[j]=IRCOM[j]>>1;//数据最高位补“0”
if（N>=8）{IRCOM[j]=IRCOM[j]|0x80;}//数据最高位补“1”
N=0;
}//endfork
}//endforj
/*if（IRCOM[2]!
=（~IRCOM[3]））
{
break;
}*/
IRCOM[5]=IRCOM[2]&0x0F;
//取键码的低四位
IRCOM[6]=IRCOM[2]>>4;
//右移4次，高四位变为低四位
if（IRCOM[5]>9）
{l=IRCOM[5]+0x37;}
else
l=IRCOM[5]+0x30;
if（IRCOM[6]>9）
{h=IRCOM[6]+0x37;}
else
h=IRCOM[6]+0x30;
if（（h==（4+0x30））&（l==（8+0x30）））
{X=0;}
if（（h==（2+0x30））&（l==（8+0x30））|（h==（14+0x37））&（l==（5+0x30）））
{X=1;}
if（（h==（0+0x30））&（l==（8+0x30））|（h==（14+0x37））&（l==（1+0x30）））
{X=2;}
if（（h==（6+0x30））&（l==（8+0x30）））
{X=3;}
if（（h==（14+0x37））&（l==（8+0x30）））
{X=4;}
if（（h==（8+0x30））&（l==（8+0x30）））
{X=5;}
if（（h==（0+0x30））&（l==（0+0x30）））
{X=6;}
if（（h==（4+0x30））&（l==（2+0x30））|（h==（10+0x37））&（l==（8+0x30）））
{X=7;}
if（（h==（12+0x37））&（l==（1+0x30）））
{X=8;}
if（（h==（2+0x30））&（l==（2+0x30））|（h==（10+0x37））&（l==（4+0x30）））
{X=9;}
if（（h==（9+0x30））&（l==（8+0x30））|（h==（12+0x37））&（l==（3+0x30））|（h==（15+0x37））&（l==（15+0x35）））
{X=10;}
if（（h==（4+0x30））&（l==（1+0x30））|（h==（12+0x37））&（l==（8+0x30）））
{X=11;}
if（（h==（6+0x30））&（l==（1+0x30））|（h==（12+0x37））&（l==（12+0x37）））
{X=12;}
if（（h==（14+0x37））&（l==（3+0x30））|（h==（9+0x30））&（l==（12+0x37）））
{X=13;}
if（（h==（2+0x30））&（l==（11+0x37））|（h==（8+0x30））&（l==（5+0x30）））
{X=14;}
if（（h==（14+0x37））&（l==（1+0x30））|（h==（13+0x37））&（l==（12+0x37）））
{X=15;}
if（（h==（6+0x30））&（l==（3+0x30））|（h==（8+0x30））&（l==（12+0x37）））
{X=16;}
if（（h==（10+0x37））&（l==（11+0x37））|（h==（9+0x30））&（l==（5+0x30）））
{X=17;}
if（（h==（10+0x37））&（l==（8+0x30）））
{X=18;}
if（（h==（10+0x37））&（l==（10+0x37））|（h==（11+0x37））&（l==（5+0x30）））
{X=19;}
if（（h==（10+0x37））&（l==（9+0x30））|（h==（13+0x37））&（l==（5+0x30）））
{X=20;}
GUI_GotoXY（150,100）;
GUI_DispCEOL（）;
GUI_DispStringAtCEOL（&PRING[X],235,100）;
//GUI_DispStringHCenterAt（&PRING[X],150,100）;
/*GUI_SetFont（&GUI_Font8x16）;
GUI_GotoXY（150,100）;
GUI_DispCEOL（）;
GUI_GotoXY（150,100）;
GUI_DispChar（h）;
GUI_GotoXY（170,100）;
GUI_DispCEOL（）;
GUI_GotoXY（170,100）;
GUI_DispChar（l）;*/
}
}
}
voidkey_init（void）
{
rGPGCON&=~（0x3<<0）;
rGPGCON|=（0x2<<0）;
rEXTINT1&=~（0xf<<0）;
rEINTPEND|=（1<<8）;
rEINTMASK&=~（1<<8）;
pISR_EINT8_23=（U32）key_handler;
EnableIrq（BIT_EINT8_23）;
}
staticvoid__irqkey_handler（void）
{
if（rINTPND==BIT_EINT8_23）;
{
ClearPending（BIT_EINT8_23）;
if（rEINTPEND&（1<<8））
rEINTPEND|=（1<<8）;
for（;;）{ledflash（）;}
}
}
升级会员 