CN1254939C - 一种手持式双向红外遥控装置 - Google Patents
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Abstract
一种手持式双向红外遥控装置，属于红外遥控器技术领域。本发明解决了现有技术存在的操作界面不友好、功能单一、不能互动等缺点。本发明包括与计算机通讯的串行接口、微处理器、电池、电源模块、键盘输入接口、键盘模块和红外发送口。其结构特点在于，所述微处理器还分别连接EEPROM、红外接收口和液晶显示器，所述的液晶显示器由微处理器控制的LCD电源管理模块供电。所述微处理器为8位单片机；所述的微处理器包括给红外发送口、红外接收口、提供红外载波频率和编码时钟的定时器，及可以给出低电压提示的低电压检测电路、存储器、I/O口和CPU。本发明主要应用于家庭网络系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种手持式双向红外遥控装置，属于红外遥控器技术领域。
背景技术
双向红外遥控器是一种靠红外线接收和发送命令的监控和管理工具，适用于家庭网络及类似系统环境下设备的监测和控制。随着科技的进步和人们生活水平的不断提高，在居住环境上也要求有高质量的享受。一处住所或一幢楼宇，生活在其中是否方便、快捷显得尤为重要。而现有的遥控器，无论在技术还是在功能上都比较单一。目前，家用遥控器不但不可视而且只能单向控制，即只能用遥控器控制房间内事先规定好的设备，并且是一对一的，使用者既不能更改设备也不能更改遥控器，这样使用起来有很多不便。存在操作界面不友好、功能单一、不能互动等缺点。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺点，本发明的目的是提供一种操作界面友好、功能多样、互动式的手持式双向红外遥控装置。
本发明的技术方案以如下方式实现：
一种手持式双向红外遥控装置，包括与计算机通讯的串行接口、微处理器、电池、电源模块、键盘输入接口、键盘模块和红外发送口，所述微处理器分别连接与计算机通讯的串行接口，带键盘模块的键盘输入接口和红外发送口，所述微处理器由带电池的电源模块供电。其结构特点在于，所述微处理器还分别连接EEPROM、红外接收口和液晶显示器，所述的液晶显示器由微处理器控制的LCD电源管理模块供电。所述微处理器为8位单片机；所述的微处理器包括给红外发送口、红外接收口，提供红外载波频率和编码时钟的定时器，及可以给出低电压提示的低电压检测电路，存储器、I/O口和CPU。
上述低电压检测电路的脚位LVDIN与电池的正极相连，低电压检测电路经电源模块检测电池的电压。
上述的液晶显示器为128×65点阵型模块，其中128×64点阵为文字图形显示区，128×1为图标显示区；所述液晶显示器的同步串行SPI接口与微处理器的同步串行SPI接口直接相连。
上述LCD电源管理模块包括由电阻R1、电阻R2和三极管T1组成的控制电路，由电阻R3和电容C3组成的复位电路，微处理器的控制脚位PB4经过电阻R2连接三极管T1的基极，三极管T1的发射极连接电源Vcc，电阻R1连接在三极管T1的发射极和基极之间，三极管T1的集电极连接复位电路，复位电路连接到电源模块的复位脚RESETB。
上述的EEPROM为一个2K的永久性存储器，经过其总线与微处理器连接，在其总线中的数据线上加上拉电阻R4。
上述的红外发送接口包括电阻R7-R10、三极管T2、三极管T3、电容C12和红外发射管D2，微处理器I/O口中的输出口连接电阻R7，电阻R7的另一端连接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接电阻R8，三极管T2的发射极接地，电阻R8分别连接电阻R9和三极管T3的基极，电阻R9的另一端和三极管T3的发射极接电源Vcc，三极管T3的集电极接红外发射管D2和电阻R10，电容C12一端接电源Vcc，另一端接地。
上述的红外接收口7包括由电阻R6、电容C11串联组成的滤波电路和红外接收管，滤波电路连接红外接收管，红外接收管的输出端接微处理器I/O口中的输入口。
上述的键盘模块是一个3×3的按键阵列模块。
上述的电源模块包括电解电容C1、电解电容C2、电感L1、DC-DC转换芯片、场效应管Q1和肖特基二极管D1，电解电容C1、电解电容C2与电池并联连接，场效应管Q1的源极接电池的正极，漏极接地，栅极接DC-DC转换芯片的2脚，DC-DC转换芯片的1脚接地，2脚接电池正极，电感L1串联在电解电容C1的正极和场效应管Q1的源极之间，肖特基二极管D1正极接场效应管Q1的源极，负极接DC-DC转换芯片的3脚。
由于本发明采用了红外线接收和发送接口、串行通讯接口以及可视化的液晶显示窗口，与网络直接交互信息来监控设备和设置各种所需的场景，因而本发明可实现一个遥控器在房间的不同地点均可监控家庭网络的目的。所带的液晶显示器，可显示整个家庭的布局图，用中文显示房间名称，点击房间名称可进入每个房间内部相应设备的图符和名称，点击图符可查看设备状态或对设备进行控制。又由于本发明采用串行通讯接口和红外接收和发送接口，因而不但可以向网上发送控制命令，还能够查询网上各设备的状态或数据。串行通讯接口可与计算机相连，以便计算机能直接配置和调试遥控器；红外接收和发送接口提供了一个能直接交互的功能，一方面可以发送控制命令，另一方面还可以接收到所要查询的数据及状态。尤为突出的特点是可以设置不同的场景，并且能增加、保留或删除场景。
附图说明
图1为本发明的工作原理图；
图2为本发明的电路连接图；
图3为本发明的外观布局图。
具体实施方式
参看图1，本发明包括与计算机通讯的串行接口1、微处理器2、电池12、电源模块13、键盘输入接口8、键盘模块14和红外发送口6，所述微处理器2分别连接与计算机通讯的串行接口1，接有键盘模块14的键盘输入接口8和红外发送口6，所述微处理器2由接有电池12的电源模块13供电。所述微处理器2还分别连接EEPROM4、红外接收口7和液晶显示器9，所述的液晶显示器9由微处理器2控制的LCD电源管理模块10供电。
参看图1、图2，上述微处理器2为型号为EPD8000的8位单片机；所述的微处理器2包括给红外发送口6、红外接收口7、提供38K红外载波频率和编码时钟的定时器5，以及可以给出低电压提示的低电压检测电路11、存储器3、I/O口和CPU。上述低电压检测电路11的脚位LVDIN与电池的正极相连，低电压检测电路11经电源模块13检测电池12的电压。
参看图2，上述的液晶显示器9为型号为S061713的128×65点阵型模块，其中128×64点阵为文字图形显示区，128×1为图标显示区；所述液晶显示器9的SPI接口与微处理器2的SPI接口直接相连。
上述LCD电源管理模块10包括由电阻R1、电阻R2和三极管T1组成的控制电路15，由电阻R3和电容C3组成的复位电路16，微处理器2的控制脚位PB4经过电阻R2连接三极管T1的基极，三极管T1的发射极连接电源Vcc，电阻R1连接在三极管T1的发射极和基极之间，三极管T1的集电极连接复位电路16，复位电路16连接到电源模块13的复位脚RESETB。当要关闭液晶显示器9时，微处理器2的控制脚位输出一个高电平，使三极管T1工作在截止状态，从而切断了系统电源与液晶显示器9的电源的连接，液晶显示器9就关闭了。当要打开液晶显示器9时，微处理器2的控制脚位输出一个低电平，使三极管T1工作在导通状态，从而系统电源与液晶显示器9的电源相连，液晶显示器9就可以工作了。
上述的EEPROM4为一个型号为24C16的2K的永久性存储器，经过其I2C总线与微处理器2连接，在I2C总线中的数据线上加上拉电阻R4。
上述的红外发送接口6包括电阻R7-R10、三极管T2、三极管T3、电容C12和红外发射管D2，微处理器2I/O口中的输出口连接电阻R7，电阻R7的另一端连接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接电阻R8，三极管T2的发射极接地，电阻R8分别接电阻R9和三极管T3的基极，电阻R9的另一端和三极管T3的发射极接电源Vcc，三极管T3的集电极接红外发射管D2和电阻R10，电容C12一端接电源Vcc，另一端接地。红外载波频率和编码时钟由微处理器2内部定时器5产生，从微处理器2的I/O口输出的红外载频信号，如果是低电平，则三极管T2是截止状态，由于电阻R9也使三极管T3处于截止状态，红外发射管D2不发光。当红外载频信号为高电平，三极管T2导通，通过电阻R8使三极管T3的基极为低，使三极管T3处于饱和状态，从而驱动红外发射管D2发光，电阻R10为红外发射管D2提供发射的峰值电流，电容C12为峰值电流提供能量。
上述的红外接收口7包括起到稳定红外接收管U5的工作电压的作用的由电阻R6、电容C11串联组成的滤波电路17和型号为TK1836的红外接收管U5，滤波电路17连接红外接收管U5，红外接收管U5的输出端接微处理器2I/O口中的输入口。红外接收管U5本身有选频网络，接收到的载波信号去掉载波后从红外接收管U5输出脚进入微处理器2的输入脚，由微处理器2负责解释接收到的数据。
所使用的与计算机通讯的串行接口1，微处理器2采用9600波特率实现与PC机的通讯，通讯端口CJ1由三根线组成，一根为输出线，一根为接收线，一根为地线。两根通讯线上分别有一个上拉电阻R11和R12。
上述的键盘模块14是一个3×3的按键阵列模块。
上述的电源模块13包括电解电容C1、电解电容C2、电感L1、型号为XC6382B的DC-DC转换芯片U3，场效应管Q1和肖特基二极管D1，电解电容C1、电解电容C2与电池12并联连接，场效应管Q1的源极接电池12的正极，漏极接地，栅极接DC-DC转换芯片U3的2脚，DC-DC转换芯片U3的1脚接地，2脚接电池12正极，电感L1串联在电解电容C1的正极和场效应管Q1的源极之间，肖特基二极管D1正极接场效应管Q1的源极，负极接DC-DC转换芯片U3的3脚。电源模块将输入电压升到3.3v，即使电池输入端的电压降到1.8v，电源模块13的输入端的电压还能保持在3.3v。因为液晶显示器9的工作电压不能低于2.7v，而微处理器2的CPU可以在2.1v的电压下工作，如果没有升压电路，当电池12的电压将到2.7v时，液晶显示器9已经没有显示了，电池12的效率大大降低。通过电源模块13，可以大幅度地延长电池12的使用期限。
参看图3，本实施例的外布局如图3所示，本发明包括具有3×3键盘14、128×65液晶显示器9、红外接收口7和红外发送口6、与计算机通讯的串行接口1。本遥控器为终端用户提供了一种与家庭网络沟通的窗口，采用红外线通信方式，可以监测的控制家庭网络上终端设备。其外外形体积小、重量轻、操作界面友好。各部分的功能分别说明如下：
上键：此键为复合键，在定时设置和时间设置中当“增加”键，在其他情况下，用来在屏幕上向上移动标志条，选择房间或设备。
下键：此键为复合键，在定时设置和时间设置中当“减少”键，
在其他情况下，用来在屏幕上向上移动标志条，选择房间或设备。
确认键：进入下一级菜单，或确认打开一个功能。
开键：此键为复合键，在定时设置和时间设置中当“向后选择”的键，在其他情况下，发送“打开”的控制命令。
关键：此键为复合键，在定时设置和时间设置中当“向前选择”键，在其他情况下，发送“关闭”的控制命令。
返回键：返回上一级菜单。
场景键：进入场景选择功能。
查询键：可以查看设备的状态。
设置键：设置系统各个参数，如时间、场景的设定。
下面就布局图对本发明的部分功能实现描述如下：
遥控功能
当选定房间中的某个设备后，按“开”或“关”键可以打开或关闭该设备，如果是调光灯这类非开关型设备，可以调节控制其亮度等参数。
查询功能
当选定房间中的某个设备后，按“查询”键可以查看该设备的状态(是处于“打开”或者“关闭”状态)；如果是调光灯这类非开关型设备，可以查看其亮度参数。
时间设定
通过遥控器上的“设置”键可以设定整个家庭网络上所有BCU(总线耦合单元)的系统时间，使所有BCU的时间同步。
定时设定
当选定房间中的某个设备后，按“确定”键进入该设备的定时设定功能。在定时设定功能中可以设定该设备的定时开启、定时关闭和定时开启一段时间后自动关闭。如果是调光灯这类非开关型设备，可以设定亮度参数。
场景设定
如果想保存家庭网络上设备的一个当前状态，可以选择“设置”键，进入场景功能设定：可增加一个场景，也可以删除一个已经存在的场景。
场景开启
按“场景”键，进入场景选择菜单，选定一个场景后，按“确定”键，即可打开一个场景，使家庭网络上设备恢复到从前保存的状态。
配置下载
当家庭网络的设备配置更新后，通过串行通讯接口，将新的配置信息下载到遥控器中，以重新实现对家庭网络的设备的控制。
本发明在使用前需要两个必要的条件：一是要安置一套完备的家庭网络系统；二是要通过PC机经与计算机通讯串行口下载相关的配置数据。这就要求在具体实施过中，需要一台PC机和一根供下载数据用的导线。另外，在使用中，如果要查询设备状态或设置场景等，可通过遥控器的红外发送口向家庭网络发送指令，后再有遥控器的红外接收口来接收从家庭网络上回传的信息，经处理后结果在液晶屏上显示出来。具体使用时为了保证最佳效果，要求尽可能使红外接收头正对家庭网络的红外发射头；遥控距离最好在8-10米内，角度在15-30度左右为佳。
Claims (14)
1.一种手持式双向红外遥控装置，包括与计算机通讯的串行接口(1)、微处理器(2)、电池(12)、电源模块(13)、键盘输入接口(8)、键盘模块(14)和红外发送口(6)，所述微处理器(2)分别连接与计算机通讯的串行接口(1)、带键盘模块(14)的键盘输入接口(8)和红外发送口(6)，所述微处理器(2)由带电池(12)的电源模块(13)供电，其特征在于，所述微处理器(2)还分别连接EEPROM(4)、红外接收口(7)和液晶显示器(9)，所述的液晶显示器(9)由微处理器(2)控制的LCD电源管理模块(10)供电，所述微处理器(2)为8位单片机；所述的微处理器(2)包括给红外发送口(6)、红外接收口(7)提供红外载波频率和编码时钟的定时器(5)及可以给出低电压提示的低电压检测电路(11)、存储器(3)、I/O口和CPU。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述低电压检测电路(11)的脚位LVDIN与电池的正极相连，低电压检测电路(11)经电源模块(13)检测电池(12)的电压。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述微处理器(2)型号为EPD8000。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的液晶显示器(9)为128×65点阵型模块，其中128×64点阵为文字图形显示区，128×1为图标显示区；所述液晶显示器(9)的同步串行SPI接口与微处理器(2)的同步串行SPI接口直接相连。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的液晶显示器(9)型号为S061713。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述LCD电源管理模块包括由电阻(R1)、电阻(R2)和三极管(T1)组成的控制电路(15)，由电阻(R3)和电容(C3)组成的复位电路(16)，微处理器(2)的控制脚位PB4经过电阻(R2)连接三极管(T1)的基极，三极管(T1)的发射极连接电源(Vcc)，电阻(R1)连接在三极管(T1)的发射极和基极之间，三极管(T1)的集电极连接复位电路(16)，复位电路(16)连接到电源模块(13)的复位脚RESETB。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的EEPROM(4)为一个2K的永久性存储器，经过其总线与微处理器(2)连接，在其总线中的数据线上加上拉电阻(R4)。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的EEPROM(4)型号为24C16。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的红外发送接口(6)包括电阻(R7-R10)、三极管(T2)、三极管(T3)、电容(C12)和红外发射管(D2)，微处理器(2)I/O口中的输出口连接电阻(R7)，电阻(R7)的另一端连接三极管(T2)的基极，三极管(T2)的集电极接电阻(R8)，三极管(T2)的发射极接地，电阻(R8)分别接电阻(R9)和三极管(T3)的基极，电阻(R9)的另一端和三极管(T3)的发射极接电源(Vcc)，三极管(T3)的集电极接红外发射管(D2)和电阻(R10)，电容(C12)一端接电源(Vcc)，另一端接地。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的红外接收口(7)包括由电阻(R6)、电容(C11)串联组成的滤波电路(17)和红外接收管(U5)，滤波电路(17)连接红外接收管(U5)，红外接收管(U5)的输出端接微处理器(2)I/O口中的输入口。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述的红外接收管(U5)的型号为TK1836。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的键盘模块(14)是一个3×3的按键阵列模块。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的电源模块(13)包括电解电容(C1)、电解电容(C2)、电感(L1)、DC-DC转换芯片(U3)、场效应管(Q1)和肖特基二极管(D1)，电解电容(C1)、电解电容(C2)与电池(12)并联连接，场效应管(Q1)的源极接电池(12)的正极，漏极接地，栅极接DC-DC转换芯片(U3)的2脚，DC-DC转换芯片(U3)的1脚接地，2脚接电池(12)正极，电感(L1)串联在电解电容(C1)的正极和场效应管(Q1)的源极之间，肖特基二极管(D1)正极接场效应管(Q1)的源极，负极接DC-DC转换芯片(U3)的3脚。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述的DC-DC转换芯片(U3)的型号为XC6382B。
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