CN1109194A - 学习式复合无线电遥控发射器及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种无线电遥控发射器及其实现方 法。它主要由电源电路(1)、控制功能按键开关(2)、 调谐指示电路(3)、单片机U₁、存储器U₂、调制发射 与接收解调电路(4)、编码信号输入电路(5)和模式选 择开关K₅所组成。它主要是利用在遥控发射时作 为调制及发射用的振荡高频电路改装为可在接收学 习模式时作为接收及解调用，并以发光二极管D₂作 为发射指示和依其明暗兼作频率调整表用，同时配合 单片机U₁即可判读复制遥控发射器的密码及编码 方式，并存入存储器U₂，从而达到学习的功能。

Description

本发明属于一种具有学习能力的无线遥控发射器及其实现方法，用以复制其它的无线电遥控发射器。

在现代社会中，遥控系统广泛应用于各种电气装置的控制，其基本原理是：发射器依其不同的按键产生特定的串行码经由红外线或无线电等媒界传送，经远方的接收器接收解码后，再依其原先所设定的按键定义功能，达到控制的目的。

通常红外线遥控器多用于家电用品中，适合直接短距离的设备控制，如音响、录音录像、电视等设备;而无线电遥控器则适用于间接和较长距离，如车库卷门、汽车防盗器等方面。由于遥控发射器的技术已成熟且日益普遍，因此各类型的电器设备皆配备有无线遥控的功能，然后被控制的设备一旦增多，每一电器设备便必须要各自配备有一个遥控发射器，以用来控制相对的设备，因此就出现了具有学习功能的红外线遥控发射器，它可将数种不同家电的红外线遥控器合拼为一，这样即可以单一遥控发射器就能控制数种的电器装置，给用户提供了方便。然而目前尚未出现过无线电遥控器。

对于红外线遥控器，无论其编码方式如何，只要在学习发射器中加入一红外线接收元件，就可以判读其编码;然而无线电遥控器不但编码复杂，而且还要增加识别码，除编码方式因生产设备的厂家不同而异之外，无线电遥控发射器还必须将其编码以高频载波作调制才能发射，因此在其学习机内部必需要有一相同频率的无线电接收、解调电路以及对其接收频率的调整通常还需借助于示波器，高频信号发生器、频率计等设备才能完成，因此出现了难以克服的问题，同时也无法做到产品的小型而能随身携带。

本发明的目的在于提出一种由电源电路、控制功能按键开关、调谐指示电路、调制发射与接收解调电路、编码信号输入电路、单片机、存储器和模式选择开关所组成学习式复合无线电遥控发射器，其实现方法在于调整可变电容而使调谐电路中的发光二极管达到最亮的程度;以及单片机依控制功能按键开关中各按键开关的组合，将接收模式所存入于存储器中的相对串行码取出，经由调制发射与接收解调控制发射而将编码信号发射出去，从而解决了现有技术所存在的问题。

本发明所采用的技术方案在于它由电源电路、控制功能按键开关、调谐指示电路、调制发射与接收解调电路、编码信号输入电路、单片机、存储器及模式选择开关组成。它具有接收学习和遥控发射两种模式，首先是经接收学习模式，以复制被复制的发射器，然后即可以遥控发射模式动作。其实现方法是，在学习模式时，将被复制的发射器与本发明的发射器接近，并使被复制的发射器发射，调整本发明的调制发射与接收解调电路，使调谐指示电路中的发光二极管（LED）指示灯达到最亮的程度;然后将模式按键开关放在接收学习位置，使单片机进入接收学习模式，并经由接收电路读入被复制发射器的串行编码信号;单片机此时可依照发射器当时按下的按键，将该串行的编码信号存入一个与按键开关对应的存储地址中。而作遥控发射时，模式选择开关放在遥控发射位置，单片机依各按键开关的组合，将原先以接收学习模式所存入于存储器中的相对应串行码取出;单片机将取出的串行码，经由调制发射与接收解调电路控制发射而将编码信号发射出，从而完成遥控的全部功能。

本发明的特点在于，结构简单，体积小，使用方便，可以很轻易地完成复制无线电遥控发射器工作，同时在调整频率时，无需使用示波器、频率计和高频信号发生器等设备。

图1是本发明的电路图。

本发明的一个较佳具体实施例在于它主要采用：一个电源电路（1）、一组控制功能按键开关（2）、一个调谐指示电路（3）、一个调制发射与接收解调电路（4）、一个编码信号输入电路（5）、一个单片机U₁，存储器U₂和一个模式选择开关K₅，所共同组成。

首先，电源电路（1）是由晶体三极管Q₁-Q₃、电阻R₂-R₁₀、电容C₁、C₂、齐纳二极管D₁等构成5伏的稳压及开关电路，以便供应单片机U₁所需的5伏电源。电源电路（1）所输出的5伏电压是送给单片机U₁的VDD端，而整个发射器使用的电源是由一只小型的12伏电池作为工作电源。

控制功能按键开关（2）包括数个按键开关K₁-K₄，它可使用一般的按键开关，或其它开关。各按键开关的其中一端是共同连接的，经一电阻R₁同连接电池BAT的正极端，而各按键开关K₁-K₄的另一端则分别经电阻、R₄、R₅、R₆、R₇向晶体三极管Q₂提供偏压，让电源电路动作，各按键开关K₁-K₄也分别连接到单片机U₁的输入端RB4、RB5、RB6和RB7，它是作为单片机U₁控制功能的选择。按控制功能按键开关（2）内各按键开关K₁-K₄的组合方式可以提供15种控制功能，即2的4次方，其中已扣除K₁-K₄全部开路的状态。

发射器平时完全不耗电，只有当按键开关K₁-K₄的任一按键按下时，5伏电源才供应单片机U₁，以实现接收学习或遥控发射的功能。

模式按键开关K₅是用来决定单片机U₁是作接收学习还是控制发射的功能模式选择。单片机U₁的另一输入端RB3是连接于选择开关K₅与一电阻R₁₅之间，所以这一输入端的状态仍由模式选择开关K₅所控制，由它来控制本发明的发射器是作为接收学习还是遥控发射模式。

当本发明处于接收学习模式时，单片机U₁经由RB1，电阻R₁₆、晶体三极管Q₄及电阻R₁₂、R₁₃组成的编码信号输入电路（5）读入编码信号，然后单片机U₁即对应按键开关K₁-K₄的开关组合将编码方式存入存储器U₂中的指定地址中。

为本发明处于遥控发射模式时，单片机U₁依控制功能按键开关（2）的各按键开关的组合，由上述存储器U₂的指定地址读出原先存入的编码信号，再由单片机U₁的输入端RBO经调制发射与接收解调电路（4）的电阻R₁₄，控制晶体三极管Q₅动作而将信号发射。

存储器U₂是作为本发明的信息存储的装置，在单片机U₁的控制下，在接收学习模式时，它用来储存单片机U₁送来的编码信息;而在遥控发射模式时，是可将以前所储存的信息提供给单片机U₁读取。

调谐指示电路（3）包括一发光二极管（LED）指示灯D₂，指示灯D₂的正极端是连接在电池BAT的正极端，其负极端是连接在编码信号输入电路（5）中的晶体三极管Q₄的基极。这一电路在遥控发射模式时，LED指示灯D₂是作为遥控发射模式时的发射指示用，而在接收学习模式时，LED指示灯会随晶体三极管Q₅集电极电流的大小明暗而作为调谐指示。

调制发射与接收解调电路（4），它同时具备调制发射和接收解调的两种功能。它是由晶体三极管Q₅、第一线圈L₁、第二线圈L₂、电容C₃、可调电容C₄以及电阻R₁₄所构成，其中第一线圈L₁为扼流圈，其一端是连接于调谐指示电路（3）中指示灯D₂的负端，另一端与第二线圈L₂形成串联连接。电阻R₁₄的一端是用以控制晶体三极管Q₅的基极，另一端作为输入端而连接到单片机U₁的输出端RBO，用来接收单片机U₁在遥控发射模式时所送来的串行编码信号，也即在作为遥控发射时，单片机U₁所送出的串行编码信号经电阻R₁₄而来控制晶体三极管Q₅的基极，控制第二线圈L₂，可调电容C₄振荡发射。电容C₃是作为振荡反馈作用。

调制发射与接收解调电路（4），在接收学习模式时，将被复制的发射器贴近发射时，第二线圈L₂所感应到的互感信号经电容C₃到晶体三极管Q₅的基极，提供晶体三极管Q₅推动电流，调整可调电容C₄便可决定其谐振频率。当本发明的发射器调整至与被复制的发射频率完全相同时，其振幅最大，此时对晶体三极管Q₅而言，它有最大的集电极电流。电路中LED指示灯D₂与晶体三极管Q₅的集电极形成串联，晶体三极管Q₅的集电极电流都需流经LED指示灯D₂，因此在遥控发射模式时，LED指示灯D₂作为发射指示，而作为接收学习模式时，LED指示灯D₂随着晶体三极管Q₅集电极电流的大小而作明暗的显示，藉此可作为调谐指示，以调整第二线圈L₂、可调电容C₄的谐振频率。当电流经过LED指示灯D₂时会产生约1.6伏的压降，经编码信号输入电路（5）的晶体三极管Q₄放大，即形成一完整的接收解调电路，可由晶体三极管Q₄的集电极经一限流电阻R₁₆输出被复制发射器的编码信号至单片机U₁中。

在使用本发明时，首先是经接收学习模式，以复制被复制的发射器，然后即可以遥控发射模式动作。其方法是：

a、在接收学习模式时，将被复制的发射器与本发明的发射器接近，并且使被复制的发射器发射，调整本发明发射器的调制发射与接收解调电路（4）中的可调电容C₄，使调谐指示电路中的LED指示灯D₂达到最亮的程度，此时即表示本发明的发射器与被复制的发射器的频率完全相同;

b、再将模式选择开关K₅放在接收学习位置，即开关闭合，则单片机U₁经编码信号输入电路（5）中的晶体三极管Q₄读入串行的编码信号;

c、单片机U₁依控制功能按键开关（2）中各按键开关K₁-K₄的设定，将串行的编码信号存入按键开关对应的存储地址之中。例如控制功能1是K₁控制功能2是K₂，控制功能3是K₁、K₂同时按，如同二进位的排列方式，依此类推;

d、在遥控发射模式时，模式选择开关K₅放在遥控发射位置，如开关开路，单片机U₁依控制功能按键开关（2）中各选择开关K₁-K₄的组合，将原先以接收学习模式所存入在存储器中相对应串行码取出;

e、单片机U₁将取出的串行码，经由调制发射与接收解调电路（4）中的电阻R₁₄至晶体三极管Q₅控制发射而将编码信号发射出。

Claims (3)

1、一种学习式复合无线电遥控发射器，其特征在于它由单片机U₁、存储器U₂、控制功能按键开关(2)、模式选择开关K₅、编码信号输入电路(5)、调制发射与接收解调电路(4)、调谐指示电路(3)和电源电路(1)所组成，其中电源电路(1)是产生5伏电压连接到单片机U₁VDD端，而整个发射器的工作电源是由电池BAT提供的12伏电压；单片机U₁是用于控制发射器动作，它具有数只输入端和输出端；所说的控制功能按键开关(2)，它包含有数个按键开关K₁--K₄分别连接到单片机的输入端RB4～RB7，依各按键开关的组合方式，作为单片机U₁控制功能的选择，开关K₁--K₄的共同端经电阻R₁连接到电池BAT的正极端；所说的模式选择开关K₅连接于单片机U₁的输入端RB3，用以决定单片机U₁是作接收学习模式或遥控发射模式；所说的编码信号输入电路(5)，它包括有一晶体三极管Q₄，电阻R₁₂、R₁₃和R₁₆组成，晶体三极管Q₄的集电极作为输出端经电阻R₁₆连接到单片机U₁的输入端RB1，以便读入编码信号，然后单片机U₁即对应按键开关K₁--K₄的开关组合将编码组合方式存储在存储器U₂的指定地址中；其中存储器U₂是在单片机U₁的控制下，用来存储单片机U₁送来的编码信息和将所存储的信息提供单片机U₁读取；所说的调谐指示电路(3)，它包括一LED指示灯D₂，该指示灯D₂的正极端连接于电池BAT的正极端，其负极端连接编码信号输入电路(5)的晶体三极管Q₄的基极及第一线圈L₁；以及所说的调制发射与接收解调电路(4)，它的输入端是经电阻R₁₄连接到单片机U₁的输出端RBO，以及它的输出端是连接到编码信号输入电路(5)中晶体三极管Q₄的基极，当处于接收学习模式时，单片机U₁经编码信号输入电路(5)的晶体三极管Q₄读入编码信号，并依控制功能按键开关K₁--K₄中各按键开关的设定将编码方式存入存储器U₂中的指定地址中，此时调谐指示电路(3)中的指示灯D₂是随调制发射与接收解调电路(4)中的晶体三极管Q₅集电极电流的大小明暗，以作为调谐指示；而当处于遥控发射模式时，单片机依控制功能按键开关的各按键开关的组合，将存储器U₂的指定地址读出原先所存储的编码信号，再经调制发射与接收解调电路(4)将信号发射，此时调谐指示电路(3)中的指示灯D₂是作为发射指示用。

2、按照权利要求1所说的学习式复合无线电遥控发射器，其特征在于所说的调制发射与接收解调电路（4），它由一晶体三极管Q₅、第一线圈L₁、第二线圈L₂、一电容C₃、一可调电容C₄和电阻R₁₄所组成，其中第一线圈L₁作为扼流圈，其一端连接于调谐指示电路（3）中的指示灯D₂负端，另一端与第二线圈形成串联连接，电阻R₁₄的一端用以控制三极管Q₅的基极，另一端作为输入端而连接到单片机U₁的输出端RBO，用来接收单片机在遥控发射模式时所送来的串行编码信号，而电容C₃是作为振荡反馈元件。

3、一种实现学习式复合无线电遥控发射器发射的方法，以一发射器经接收学习模式，复制另一被复制的发射器，然后以遥控发射模式动作，它包含有如下步骤：

a、以发射器接近于被复制的发射器，并使被复制的发射器发射，调整发射器的调制发射与接收解调电路（4），使调揩指示电路（3）中的LED指示灯D₂达到最亮的程度;

b、将模式选择开关K₅置于接收学习位置，则单片机U₁经编码信号输入电路（5）所读入的串行编码信号;

c、单片机U₁依控制功能按键开关（2）中各按键开关K₁-K₄的原先设定，将串行的编码信号存入按键开关对应的存储器U₂地址中;

d、在遥控发射模式时，模式选择开关K₅放在遥控发射位置，单片机U₁依控制功能按键开关（2）中各按键开关K₁-K₄的组合，将接收学习模式所存入在存储器中之相对应串行码取出;

e、单片机U₁将取出的串行码，经由调制发射与接收解调电路（4）控制发射而将编码信号发射出去。