CN101388141A - 一种无线遥控系统 - Google Patents

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刘正东
龙江
程明慧
龙涛
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Jiangsu Huitong Group Co Ltd
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刘正东
龙江
程明慧
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本发明涉及一种无线遥控系统,目的是提供抗干扰能力强,能实现一对多控制和多对一控制,组成无线遥控设备网络的无线遥控系统。技术方案是:遥控系统中至少包括一个发送端和一个接收端,发送端和接收端连接,发送端中设有第一微处理器芯片、键盘、无线收发模块和天线,键盘通过矩阵的方式和芯片的I/O口进行连接,无线收发模块和第一微处理器芯片连接,天线和无线收发模块连接,第一微处理器芯片的存储器中设有与该发送端对应的MAC地址;接收端中设有第二微处理器芯片、无线收发模块、天线和执行结构,执行结构、无线收发模块分别和第二微处理器芯片连接,第二微处理器芯片的存储器中设有与该接收端对应的MAC地址。

Description

一种无线遥控系统
技术领域
本发明涉及无线遥控领域,尤其是涉及一种无线遥控系统。 技术背景
使用无线方式完成遥控控制的操作,常见的有无线遥控开关灯,无线遥控各种电动玩具, 无线遥控开关门、开关锁,无线遥控汽车防盗报警器以及各种工业无线遥控等等。无线遥控 分为发送和接收两部分,发送部分也就是无线遥控器,其原理是将控制指令编码之后通过调 制方式发送出去,接收电路接收到遥控信号后,通过解码得到控制指令,遥控编码和解码又 分为固定编码和滚动编码两种,典型的固定编码芯片如PT2262、 V1526、 RT6588等等,典型 的滚动编码芯片如HCS301、 401等等。
固定编码和滚动编码遥控装置各有特点,固定编码的芯片价格便宜,但是地址编码数量 较少,例如市场上使用最多的PT2262仅有6561个,重码机率高。滚动编码芯片,重码机率 低,防破解性能好,但是价格较贵,而且使用前必须进行"对码"后方能投入工作,相对麻 烦一些。
上述这种遥控系统还存在如下缺点:l.接收端和发送端的数据预先写在程序里,不好更 变,而且不符合任何标准。2.容易发送信号干扰,因为发送端发送的信号没有和发送端的 标识绑定,发送的数据码是开放的,重码情况下,多个发送端可以控制同一接收端。3.不能 实现一对多控制,因为发送端和接收端在出厂前已经配对好,所以一个发送端不能控制多个 不同类型的接收端。4.多个遥控设备之间不能组网,因为数据传输不符合任何协议,所以设 备间无法进行协议组网。 发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足,提供了一种无线遥控系统,该遥控系统抗干扰 能力强,能实现一对多控制和多对一控制,并能够组成无线遥控设备网络。
本发明采用的技术方案是: 一种无线遥控系统,遥控系统中至少包括一个发送端和一个 接收端,发送端和接收端连接,所述发送端中设有第一微处理器芯片、键盘、无线收发模块 和天线,键盘通过矩阵的方式和芯片的1/0 口进行连接,通过由正常的I/0 口进行访问,无 线收发模块和第一微处理器芯片连接,天线和无线收发模块连接,第一微处理器芯片的存储
说明书第2/5页
器中设有与该发送端对应的MAC地址;所述接收端中设有第二微处理器芯片、无线收发模
块、天线和执行结构,执行结构、无线收发模块分别和第二微处理器芯片连接,天线和无线
收发模块连接,第二微处理器芯片的存储器中设有与该接收端对应的MAC地址。
所述系统由接收端(灯、电视、空调....等所有电器)和发送端(遥控器或协调器)组 成。所述MAC (Media Access Control,介质访问控制)地址,也叫硬件地址,其物理地 址是48bit (比特位)的整数,如:44-45-53-54-00-00,是由48比特长(6字节),16进制的 数字组成,0-23位是由厂家自己分配,24-47位叫做组织唯一标志符(organizationally unique),是识别LAN (局域网)节点的标识。其中第40位是组播地址标志位。MAC地址是 全球唯一的,以机器可读的方式存入微处理器中,在网络底层的物理传输过程中,可以通过 该地址来识别设备。
本发明的有益效果在于:本发明中每个无线设备都有具有世界唯一的MAC地址,作为 配对绑定身份识别的指纹,可以实现一对多的可靠遥控。解决了无线设备多,同处同一频率 的设备的识别问题,以及网络设备地址的容量问题。
在被绑定的接收端中存有对应的发送端的MAC地址,被绑定的发送端发送的无线信号 中带有该发送端MAC地址信息,接收端将该发送端的MAC地址与所存发送端MAC地址相 比较,如配,则接收控制信号,并进行相应操作;如果不匹配,则没有响应。
作为本发明的进一步改进,在被绑定的发送端的中存有对应的接收端的MAC地址,可 以实现发送端和接收端的双向通信。
MAC地址信息可以存入所述微处理器芯片内存中,鉴于无线遥控设备组网需要存储一定 量的配对数据,也可以在发送端或接收端设置外存储器,例如设置与微处理器芯片连接的可 擦写式外存储器或SD卡,在发送端存储一组接收端地址信息,在接收端外存储器中存储一 组发送端地址信息,便于数据交换和保存,存储的MAC地址信息可以通过外部的电脑进行输 入和修改。所述微处理器芯片可以采用SIM卡的形式,方便地插入发送端和接收端。
作为本发明的进一步改进,所述接收端和发送端还可以分别设有LCD屏显示状态信息, LCD屏通过SPI线和微处理器芯片通信。
作为本发明的进一步改进,在发送端或接收端的微处理器中设定无线信号的场强伐值和 时间设定伐值,在发送端或接收端发送绑定信号,当发送端和接收端的无线发射(接收)模 块接收到的信号超过上述两个设定值时发送端写入接收端的MAC地址,接收端写入发送端的 MAC地址,确认两个设备被绑定。采用场强阀值作为遥控器和接收器的配对技术,有效避免
了被控设备被临近控制设备劫持。
作为本发明的进一步改进,所述系统还包括互联网,发送端、接收端和互联网组成网 络,通过TCP/IP网络传输协议和无线通讯协议,例如Zigbee协议,进行无线遥控通讯,发 送端和接收端的数据双向传输。消费者可以在世界的任何一个角落,通过上网电脑控制家里 的任何一台家电,并获取发送端和接收端的工作信息。本发明的底层基于无线网络标准协议, 很容易进行组网和扩充。配对和绑定都是基于MAC地址,不会出现被劫持或干扰现象。如无 线通讯采用Zigbee协议时,发送端可以控制任何Zigbee协议的设备,因为该RF信号在底 层是一样的,只是需要根据MAC地址进行绑定,对于电视或其他设备的数据码可以完全一样, 这样大大减少了编码的复杂性,不像红外有很多不同码型,该发送端也可以多功能话, 一个 发送端可以控制很多接收端而不互相干扰,同时可以兼容很多Zigbees设备的加入,这对组 成不同的网是很有用的。
本发明进一步选择ZigBee作为系统网络传输协议。ZigBee是一种新兴的近距离、低复 杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之 间的技术提案。主要用于近距离无线连接。它依据802.15.4标准,在数千个微小的传感器 之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数 据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。相对于现有的各种无线通 信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术。
作为本发明的进一步改进,在所述接收端设置无线路由,该接收端作为节点,双向转发 信号,即向其它接收端传递发送端的信号和向发送端传递其它接收端的信号。
作为本发明的进一步改进,在所述发送端设置USB端口 ,发送端将MAC地址数据通过USB 端口传给电脑或其它发送端,电脑或其它发送端遥控该发送端所控制的接收端。
附图说明
图1是本发明实施例1系统结构示意图
图2是本发明实施例1发送端和接收端结构示意图
图3是本发明实施例2发送端和接收端结构示意图
图4是本发明实施例3发送端结构示意图
图5是本发明实施例3接收端结构示意图
图6是本发明实施例3发送端和接收端外存储器地址存储示意图
具体实施方式
下面结合实施例作进一步说明。 实施例1
如图1所示, 一种遥控系统中包括一个发送端和若干接收端,发送端和接收端无线连接, 发送端和接收端的底层是基于Zigbee的协议的,整个架构和协议都和可以和市面上的Zigbee 产品兼容。发送端和接收端的数据双向传输,发送端不仅仅能控制接收端,接收端的信息也 可通过被发送端读回,数据进行了加密(AES)和校验功能,保证数据的正确性。在有的接 收端中设有无线路由器,作为网络节点,进行信号转发,即向其它接收端传递发送端的信号 和向发送端传递其它接收端的信号。
如图2所示,发送端中设有第一微处理器芯片,键盘,无线收发模块和天线,键盘通过 矩阵的方式和芯片的I/O 口进行连接,通过由正常的I/0 口进行访问,第一微处理器芯片的 存储器中设有与该发送端对应的MAC地址。接收端中设有第二微处理器芯片,移动可擦除 存储器(EPROM),存储器接口,无线收发模块以及执行机构,移动可擦除存储器通过存储 器接口与第二微处理器芯片连接。第二微处理器芯片的存储器中设有与该接收端对应的 MAC地址。在移动可擦除存储器(EPROM)中存有与之绑定的发送端的地址。
本实施例中,接收端通过对发送端MAC地址的识别,接受发送端的控制。发送端可以对 所有存有发送端MAC地址的接收端发送相同的控制信息,执行同一动作,发送端除自已的MAC 地址外,无其它地址表,接收端除自已的MAC地址外,可存有多个发送端的MAC地址,接收 多个发送端的控制,实现从发送端到接收端的多对一和一对多的单向控制。
实施例2
本实施例中的发送端和接收端如图3所示,发送端中设有第一微处理器芯片,键盘,移 动可擦除存储器(EPROM),存储器接口,无线收发模块和天线,键盘通过矩阵的方式和芯 片的I/0口进行连接,通过由正常的I/0 口进行访问,无线收发模块和第一微处理器芯片连 接。第一微处理器芯片的存储器中设有与该发送端对应的MAC地址。在移动可擦除存储器 (EPROM)中存有与之绑定的接收端的地址。USB端口是通过UART转换而来,用了一个 USB转串口芯片,将串口信号通过USB线发送到电脑或其它接收端,电脑或其它接收端也 可以无线控制该发送端所控制的接收端。
接收端中设有第二微处理器芯片,键盘,无线收发模块以及执行机构。第二微处理器芯
片的存储器中设有与该接收端对应的MAC地址。
本例中,发送端可以直接通过发送存储的接收端MAC地址,控制多个接收端或其中一个 接收端,此种方式可以将接收端组网或分组。接收端除自己的MAC外,无其它地址表,发送 端除自已的MAC地址外,可存有多个接收端的MAC地址及接收端的分组或组网信息,实现从 发送端到接收端一对多的单向控制。
实施例3
如图4,发送端由第一微处理器芯片,键盘,移动可擦除存储器,存储器接口, USB 端口, LCD屏,无线收发模块和天线组成,移动可擦除存储器通过存储器接口与第一微处理 器芯片连接,键盘通过矩阵的方式和芯片的I/O 口进行连接,通过由正常的I/O 口进行访问, 无线收发模块和第一微处理器芯片连接,天线和无线收发模块连接,第一微处理器芯片的存 储器中设有与该发送端对应的MAC地址。LCD屏用于显示状态信息,LCD屏通过SPI线和 微处理器芯片通信。USB端口是通过UART转换而来,用了一个USB转串口芯片,将串口 信号通过USB线发送到电脑或其它接收端,电脑或其它接收端也可以无线控制该发送端所 控制的接收端。
如图5所示,接收端由第二微处理器芯片,移动可擦除存储器,存储器接口,无线收发 模块、按键、和执行结构(开关等)组成,移动可擦除存储器通过存储器接口与第二微处理 器芯片连接,按键和第二微处理器芯片的1/0 口进行连接,通过由正常的I/0 口进行访问, 执行结构与第二微处理器芯片连接,无线收发模块和第二微处理器芯片连接,天线和无线收 发模块连接。第二微处理器芯片的存储器中设有与该接收端对应的MAC地址。
在发送端或接收端的微处理器中设定无线信号的场强伐值和时间设定伐值,在发送端或 接收端发送绑定信号,当发送端和接收端的无线发射(接收)模块接收到的信号超过上述两 个设定值时发送端写入接收端的MAC地址,接收端写入发送端的MAC地址,确认两个设备被 绑定。
如图6所示,发送端和接收端的移动可擦除存储器中分别存储有接收端和发送端的MAC 地址,作为配对信息。 一个接收端可以存储一组发送端的MAC地址, 一个发送端也可以存 储一组接收端的MAC地址,实现一对多和多对一的无线遥控。该地址信息可通过操作发送 端或接收端写入EEROM,也可以通过计算机直接对EEROM保存、修改或复制MAC地址。

Claims (10)

1. 一种无线遥控系统,遥控系统中至少包括一个发送端和一个接收端,发送端和接收端连接,其特征是,所述发送端中设有第一微处理器芯片、键盘、无线收发模块和天线,键盘通过矩阵的方式和芯片的I/O口进行连接,无线收发模块和第一微处理器芯片连接,天线和无线收发模块连接,第一微处理器芯片的存储器中设有与该发送端对应的MAC地址;所述接收端中设有第二微处理器芯片、无线收发模块、天线和执行结构,执行结构、无线收发模块分别和第二微处理器芯片连接,天线和无线收发模块连接,第二微处理器芯片的存储器中设有与该接收端对应的MAC地址。
2. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述接收端中存有对应绑定的发送 端的MAC地址。
3. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述接收端设有外存储器,外存储器通过外存储器接口与第二微处理器芯片连接,所述外存储器中存有对应绑定的发送端的MAC地址。
4. 根据权利要求1或2所述无线遥控系统,其特征在于:所述发送端中存有对应绑定的 接收端的MAC地址。
5. 根据权利要求1或2所述无线遥控系统,其特征在于:所述发送端设有外存储器,外 存储器通过外存储器接口与第一微处理器芯片连接,所述外存储器中存有对应绑定的接收端 的MAC地址。
6. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述系统还包括互联网,若干发送 端和接收端组成无线传感器网络并接入互联网,通过TCP/IP网络传输协议和无线通讯协议 进行无线遥控通讯。
7. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述发送端设有USB端口。
8. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述发送端或接收端的微处理器中设有无线信号的场强伐值和时间设定伐值,作为发送端和接收端的配对技术指标。
9. 根据权利要求1所述无线遥控系统,其特征在于:所述接收端设有无线路由。
10. 根据权利要求6所述无线遥控系统,其特征在于:所述无线通讯协议为Zigbee协议。
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