CN201072593Y

CN201072593Y - 电器设备的无线控制装置

Info

Publication number: CN201072593Y
Application number: CNU2007201265876U
Authority: CN
Inventors: 曹丽婷; 吴楠; 侯珏; 宁斌; 张翠
Original assignee: Beijing Union University
Current assignee: Beijing Union University
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2017-08-29

Abstract

本实用新型涉及一种对电器设备实现控制的装置，具体涉及一种电器设备的无线控制装置，包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括依次连接的接口单元、数据编码单元、调制发射单元，所述接口单元用于连接控制主机，所述接收模块包括依次连接的接收解调单元、数据解码单元和执行单元，所述执行单元用于执行由控制主机发出的控制操作。本实用新型通过调制发射单元和接收解调单元实现无线通信，将控制主机发出的控制信号传送到执行单元执行，实现对电器的远程控制。本实用新型具有抗干扰能力强、稳定性好、穿透性强、传输距离远和可移植等优点。

Description

电器设备的无线控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种对电器设备实现控制的装置，具体涉及一种电器设备的无线控制装置。

背景技术

随着社会经济水平的发展，现在人们的生活越来越追求个性化、智能化、追求充满乐趣的生活方式，利用先进的网络通讯技术、计算机技术和无线电技术，人们已经能够实现在电脑上就可以控制家中电器设备的开关和调节，例如利用电脑控制百叶窗的开闭和开度的大小，在工作游戏时随时方便的调整室内光线，而不必起身到窗前进行操作。因此，可以创造优质、高效、白便利和舒适的居住生活环境，而且由于控制具备成本低、性能稳定等优点，适合大众家居使用，也可以用于办公场所。

现有的控制装置使用微机(或电脑)与单片机组成多机通信系统完成在电脑上遥控百叶窗的动作。通常的办法通过使用微机的RS-232C串口进行数据通信，但是由于受环境的影响，以及RS-232C串口电气性能的限制，加之接线麻烦、通讯范围受限等缺点，给布线安装和使用带来不便。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提供一种结构简单、操作方便、穿透性强、传输距离远的电器设备的无线控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种电器设备的无线控制装置，包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括依次连接的接口单元、数据编码单元、调制发射单元，所述接口单元用于连接控制主机，所述接收模块包括依次连接的接收解调单元、数据解码单元和执行单元，所述执行单元用于执行由控制主机发出的控制操作。

所述调制发射单元和接收解调单元可分别为发射和接收长波数字信号的无线电发射器和无线电接收器。

所述调制发射单元可采用T630，对应的所述接收解调单元采用T631。

所述数据编码单元可由三态编码芯片构成，对应的所述数据解码单元由三态解码芯片构成。

所述接口单元可包括串行接口和单片机，所述单片机将从与所述串行接口连接的控制主机接收到的信号发送给所述数据编码单元。

所述执行单元可包括电机控制电路和电机，所述数据解码单元的输出与所述电机控制电路相连，控制所述电机转动。

所述单片机的输出与数据编码单元输入之间可采用并行接口实现数据传输。

所述电机控制电路可包括直流电机旋转控制器。

所述执行电路可包括至少两路。

本实用新型通过调制发射单元和接收解调单元实现无线通信，将控制主机发出的控制信号传送到执行单元执行，实现对电器的远程控制，而且，通过调制发射单元和接收解调单元设定不同频段的无线电信号，不必使用多个遥控器，通过一台电脑即可实现对多个电器设备的控制，而且数据的传输采用并行接口以简化电路，提高传输速度。本实用新型具有抗干扰能力强、稳定性好、穿透性强、传输距离远和可移植等优点。

附图说明

图1为本实用新型的控制框图；

图2为本实用新型中发射模块的电路原理图；

图3为本实用新型中接收模块的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型以通过个人电脑对百叶窗的控制为具体实施例，对本实用新型内容加以详细描述。如图1所示，本实用新型主要由发射模块和接收模块构成。所述发射模块与电脑相相连，接收使用者在控制主机，即电脑上发出的控制命令，并将命令发送给接收模块，所述接收模块连接受控的电器设备，根据接收到的命令控制所述电器设备即电动百叶窗执行相应的命令。

所述发射模块的电路如图2所示。发射模块电路主要包括依次连接的用于连接电脑的串行接口J1、电平转换芯片U1、单片机U2、编码器U3以及无线电发射器U4。

电脑通过串行接口J1发送的数据由电平转换芯片U1转换后送给单片机U2上的串口输入端，再由所述单片机U2对接收到的数据进行解析，判断从电脑发来的是什么信号，例如，设定通过电脑键盘上的方向键来控制百叶窗的升降和开度，“↑”和“↓”方向键分别表示控制电动百叶窗升起和降下；“→”和“←”方向键分别表示控制电动百叶窗扇叶开度增加和关小，则通过所述单片机U1判断哪个按键接收到信号，通过单片机U1的P2.1～P2.3发送相应的数据到所述编码器U3中。所述编码器U3的A0～A5端地址码设为“低电平”，D1～D4端与单片机U2的P2.0～P2.3连接，用来接收单片机相应端口的数据，再进行编码，编好的码通过输出脚D0端输出给无线电发射器U4，由所述无线发射器U4将无线电波发送出去。

所述编码器U3采用MC145026，由时钟振荡器、分频器、地址/数据编码输入电路以及数据选择与缓冲器等几部分构成。其中时钟振荡器及分频器向整个编码器提供基准时钟，以协调各部分的工作。地址/数据编码输入电路将输入的不同地址及数据转变为相应的编码信号，以不同脉冲宽度及数目来表征不同指令。数据选择与缓冲电路将器的并行码变为串行码并输出。

其中，编码器U3的A1～A5端为加密地址输入端，为三态输入，即“0”、“1”、“开路”三种状态，故可有35＝243种不同地址密码。

A6/D1～A9/D4端：加密地址/控制数据输入端。它们具有双重功能，即可以作为地址输入端，又可以作为数据输入端。作为地址输入使用时，可有39＝19683种地址编码；作为数据输入使用时，有“0”、“1”两种状态，共有24＝16种控制数码。

R、C、RS端：内部时钟振荡器外接阻容元件端。它们确定振荡频率f0＝1/2.2RC，其中，Rs＝(2～5)R。

D0端：编码脉冲输出端。加密地址码及控制数据码均由D0端串行输出。

TE端：编码脉冲发送启动端，低电平有效。

所述接收模块的电路如图3中所示，包括依次连接的无线电接收器U5、解码器U6、直流电机旋转控制器U71、U72，在电动百叶窗上装有两个微型电动机M1、M2，其中一个电动机控制电动百叶窗升起和降下，另一个控制电动百叶窗扇叶开度增加和关小，所述电机旋转控制器U71、U71分别控制所述电动机M1、M2的正反转动。

当无线电接收器U5接收到由发射模块发出的无线电波时，输出端DOut端串行输出到解码器U6的DI端，对输入信号进行解码。当解码有效时，解码器U6的VT端输出高电平，同时D6～D9输出的解码数据，分别送到两个直流电机旋转控制器U71、U72的1和2脚，然后由直流电机旋转控制器U71、U72的3和5脚输出正反向电压，来分别控制两个电机M1、M2向相应的方向旋转。

其中，所述直流电机旋转控制器U71、U72采用TA7257P，是全桥式结构的直流电机旋转控制器，具有正转，反转，停止及刹车等功能，其操作电压范围为6V-18V，输出平均电流可达1.5A，峰值电流可达4.5A。

解码器U6发射模块中的编码器U3相匹配：

VT端：解码指示端。当解码有效时，VT为高电平，高电平宽度为1.1RC。

DI：编码信号输入端。

与解码器U6外接电阻R1、R2、电容C1、C2，其值以解码器U6中的R、C数值确定。

所述编码器U3和解码器U6模块分别采用三态编解芯片MC145026和MC145027，此组芯片是摩托罗拉公司生产的用于通信配对使用的芯片。编码芯片MC145026可对9位输入信息(地址位A1～A5，数据位D6～D9)进行编码，编码后每个数据位用两个脉冲表示：“1’编码为两个宽脉冲；“0”编码为两个窄脉冲；“开路”编码为一宽脉冲和一窄脉冲交叉。当TE端脉冲上升沿时，编码后的数据流开始由D0串行输出。对于每9位数据信息，可以看作是一个数据字，为了提高通信的安全性，编解码芯片对每个数据字发送两次，接收两次。

MC145027解码器用于接收MC145026输出的编码数据流。当解码器地址与编码器地址状态相同并连续收到两组相同编码信号时，VT端由低电平跳变为高电平以指示接收有效，同时中断从计算机的接收。而当接收到的数据流地址位与本机地址设置不同.或是两次接收的数据不同，或是在四个数据周期内无信号时.VT端变为低电平.收时可认为无信号或信号不是发送给本机的。由于对接收到的信息讲行地址识别是由解码器MC145027芯片来完成的，因此，对不是发给本机的信息就不传给计算机的并行接口，对本机的工作无影响。

无线电发射器U4和无线电接收器U5由长波数字信号收发芯片T630及T631组成。此组芯片对用于发射、接收串行数据信号。长波能够穿透建筑物、机箱、金属设备等阻隔。其发射功率在mW级，采用250MHz超高频，所以不会对其它电路产生干扰，同时也很难被其它电路干扰，因此具有很高的抗干扰能力。它的供电电压范围为1.5～20V，可由并行接口+5V引脚供电。芯片内部集成了包括天线在内的各种部件，其外部电路及应用接口也十分简单。

实现电脑与单片机U2的通信时，需要在电脑和单片机U2上分别配置编码器和解码器，以完成数据信号的发送和接收。由于MC145026/MC145027一次能完成4位二进制数据信息的发送或接收，而电脑经常使用以字节为单位的数据，这样就需要将1个字节分为高半字节和低半字节2次发送或接收。

单片机与编码器MC145026的连接，可以使用单片机的并行接口。在这里，使用并行接口的高4位直接与MC145026的数据输入端D1～D4相连，并用INIT控制线与编码器MC145026数据发送允许脚相连(图中未标示)。发送数据时，由单片机U2向并行接口数据输出寄存器的低4位写入半个字节的地址信息，然后向高4位写入半个字节的数据信息，之后再写控制输出寄存器，以使得INIT信号为低电平，这样就完成了4位数据的输出。

此外，如果在调制发射单元和接收解调单元中设定不同的无线电信号频段，可以不必使用多个遥控器，通过一台电脑分别实现对多个电器设备的控制。本实施例中的电脑，作为控制主机，也可以采用其他能够输入控制命令的控制、处理设备，如工控机等实现。根据本实用新型描述的控制方式，也可以应用于控制其他电动设备的工作中，如控制电风扇的转速和摆头，只需将执行单元的控制电路做相应修改，例如通过电动机实现对电风扇旋钮的转动控制即可。

以上对本实用新型所提供的电器设备的无线控制装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种电器设备的无线控制装置，其特征在于：包括发射模块和接收模块，所述发射模块包括依次连接的接口单元、数据编码单元、调制发射单元，所述接口单元用于连接控制主机，所述接收模块包括依次连接的接收解调单元、数据解码单元和执行单元，所述执行单元用于执行由控制主机发出的控制操作。

2.根据权利要求1所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述调制发射单元和接收解调单元分别为发射和接收长波数字信号的无线电发射器和无线电接收器。

3.根据权利要求2所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述调制发射单元采用T630，对应的所述接收解调单元采用T631。

4.根据权利要求1所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述数据编码单元由三态编码芯片构成，对应的所述数据解码单元由三态解码芯片构成。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述接口单元包括串行接口和单片机，所述单片机将从与所述串行接口连接的控制主机接收到的信号发送给所述数据编码单元。

6.根据权利要求5所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述单片机的输出与数据编码单元输入之间采用并行接口实现数据传输。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述执行单元包括电机控制电路和电机，所述数据解码单元的输出与所述电机控制电路相连，控制所述电机转动。

8.根据权利要求7所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述电机控制电路包括直流电机旋转控制器。

9.根据权利要求1所述的电器设备的无线控制装置，其特征在于：所述执行电路包括至少两路。