CN201352388Y

CN201352388Y - 无线射频遥控设备

Info

Publication number: CN201352388Y
Application number: CNU2009200193530U
Authority: CN
Inventors: 曾显伟; 曲春; 刘晓国; 赵瑜
Original assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Current assignee: Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-02-14
Filing date: 2009-02-14
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2019-02-14

Abstract

本实用新型公开了一种无线射频遥控设备，包括主机和遥控器；其中，在所述遥控器中设置有一射频信号发射电路，将用户触发的按键信号转换为射频信号通过天线发射出去；在所述主机中设置有一射频信号接收电路，接收遥控器发出的射频信号，并将其转换为主机处理器可识别的信号格式传输至主机内部的处理器中，以解析按键指令，执行相应操作。本实用新型采用射频技术来设计需要进行遥控操作的设备，其遥控操作不受方向限制，可以从任意角度发射遥控指令，操作距离远，可穿过墙壁或者其它障碍物，并且不易受到其它设备的干扰，遥控灵敏度高，功耗低，电池使用寿命长，适合在电视机、机顶盒、空调等家电产品中推广应用。

Description

无线射频遥控设备

技术领域

本实用新型属于无线遥控技术领域，具体地说，是涉及一种采用无线射频技术设计的遥控设备。

背景技术

目前的许多家电设备，比如电视机、热水器、空调、冰箱、机顶盒、DVD等产品，为了方便用户的日常使用，经常采用配置遥控器的方式来实现对主机的远距离操作控制。

现有的遥控设备大多采用红外遥控技术进行设计，即利用波长为0.76um～1.5um的红外光线来传送遥控指令。这种红外遥控方式具有方向性，遥控距离相对较近，遥控器必须与主机设备的传感器窗口保持30度以内的角度和6米以内的距离才能正常发挥功能，因此，使用起来具有局限性，不十分理想。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有采用红外遥控技术设计的电器设备其遥控操作具有方向性且遥控距离相对较近的问题，提供了一种基于射频技术的遥控设备，通过在主机中设置射频信号接收电路，并在与其配套使用的遥控器中设置射频信号发射电路，进而利用射频信号的收发来实现遥控指令的传送，克服了红外遥控方式的诸多弊端，方便了遥控操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种无线射频遥控设备，包括主机和遥控器；其中，在所述遥控器中设置有一射频信号发射电路，将用户触发的按键信号转换为射频信号通过天线发射出去；在所述主机中设置有一射频信号接收电路，接收遥控器发出的射频信号，并将其转换为主机处理器可识别的信号格式传输至主机内部的处理器中，以解析按键指令，执行相应操作。

进一步的，在所述遥控器中还包含有一MCU，所述MCU连接遥控器的按键电路，接收用户触发的按键信号，并根据该按键所对应的码值生成相应的数据信号传输至所述的射频信号发射电路，进而通过射频信号发射电路生成相应的射频信号通过天线发射出去。

其中，所述的MCU可以通过总线等形式连接所述的射频信号发射电路，传输数据信号，比如I²C总线、SPI总线等。

又进一步的，在所述射频信号发射电路中包含有一射频芯片，接收MCU输出的数据信号，并将其转化为差分信号输出至一转换电路；所述转换电路将差分信号转换为单路射频信号，经滤波电路传输至天线。

在主机电路中，所述射频信号接收电路将接收到的射频信号转换为如同红外接收头转换输出的脉冲信号，传输至主机内部的处理器。采用这样的设计方式可以无需更改处理器内部的软件程序即可实现对遥控指令的解析。

进一步的，在所述射频信号接收电路中包含有射频芯片、转换电路和滤波电路，通过天线接收到的射频信号经滤波电路处理后，输出至转换电路将单路射频信号转换为差分信号，传输至所述的射频芯片，进而通过所述射频芯片转换为脉冲信号传输至主机内部的处理器。

再进一步的，在所述转换电路中包含有多个电容和电感，以实现单路射频信号与差分信号之间的相互转换。具体来讲，所述射频芯片的差分信号负极性端依次通过两个电容连接所述的滤波电路，所述两个电容的中间节点通过一电感接地；所述射频芯片的差分信号正极性端依次通过一个电容和一个电感连接所述的滤波电路，所述电容和电感的中间节点经另一个电容接地。

优选的，所述滤波电路采用∏型滤波电路实现。

更进一步的，所述射频芯片可以采用基于2.4GHz频段的无线射频芯片实现。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型采用射频技术来设计需要进行遥控操作的设备，其遥控操作不受方向限制，可以从任意角度发射遥控指令，操作距离远，可穿过墙壁或者其它障碍物，并且不易受到其它设备的干扰，遥控灵敏度高，功耗低，电池使用寿命长，适合在电视机、机顶盒、空调等家电产品中推广应用。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的无线射频遥控设备中遥控器内部电路的一种实施例的电路原理图；

图2是本实用新型所提出的无线射频遥控设备中主机内部电路的一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

本实用新型摒弃目前广泛应用的红外线遥控方式，而采用无线射频技术来设计需要进行遥控操作的电器设备，通过在电器设备的主机电路中设置射频信号接收电路，并在与其配套的遥控器中设置与之对应的射频信号发射电路，当用户需要对主机进行遥控操作时，触发遥控器上的相应按键，遥控器中的射频信号发射电路将用户触发的按键指令转换为射频信号，通过天线发射出去。与此同时，主机中的射频信号接收电路实时检测有无遥控指令发出，当接收到遥控器发出的射频信号时，将该射频信号转换为主机处理器可识别的信号格式传输至主机内部的处理器中，从而实现按键指令的解析，进而控制主机内部的相应功能电路运行，以响应用户操作。

下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述无线射频电路的具体组成结构及其工作原理。

实施例一，本实施例为了简化电路设计，采用无线射频芯片及其外围电路来组建所述的射频信号发射电路和射频信号接收电路，以实现遥控指令的无线传输。

由于2.4GHz的频段是一个自由频段，是目前发展十分迅猛的一项技术，因此，本实施例优选采用基于2.4GHz频段的无线射频芯片NR1、NR2来组建所述的射频电路，具体参见图1、图2所示。

图1为遥控器中的部分电路原理图，主要包括按键电路、MCU和由无线射频芯片NR2及其外围电路组成的射频信号发射电路等。其中，按键电路可以采用目前普遍应用的矩阵式按键扫描电路实现，图1中未示出，连接MCU的15～24管脚，接收用户触发的按键指令，并根据其内部存储的码值对照表，查找该触发按键所对应的码值，进而生成相应的数据信号传输至所述的无线射频芯片NR2。具体来讲，所述的数据信号可以采用总线方式进行传输，比如I²C总线或者SPI总线等。当然，也可以采用GPIO口等其它多种方式传输，本实施例不限于此。本实施例以SPI总线为例进行具体阐述，如图1所示，MCU的11～14管脚通过SPI总线连接无线射频芯片NR2的SPI总线接口CSn、SI、SO、SCLK，分别传输片选信号、串行输入数据、串行输出数据和串行时钟信号。无线射频芯片NR2将接收到的数据信号调制成2.4GHz频段的差分信号，通过其差分数据端RF_N和RF_P输出，经转换电路将差分信号转换为单路射频信号后，通过滤波电路传输至天线ANT1，进而通过天线ANT1将调制后的2.4GHz射频信号发射出去。

在本实施例中，所述转换电路可以由电容C207～C210和电感L201、L202连接组成。其中，无线射频芯片NR2的差分信号负极性端RF_N通过依次连接的电容C208、C207连接所述的滤波电路，所述电容C208、C207的中间节点通过电感L202接地；无线射频芯片NR2的差分信号正极性端RF_P通过依次连接的电容C209、电感L201连接所述的滤波电路，所述电容C209和电感L201的中间节点通过电容C210接地。滤波电路则优选采用由电容C201～C206组成的两个∏型滤波电路连接组成，如图1所示。当然，所述的滤波电路也可以采用其他多种结构形式实现，本实施例对此不进行具体限制。

另外，在所述遥控器电路中还包含有一上电复位电路和一指示灯电路，如图1所示，MCU的复位管脚RST(即7管脚)通过电阻R203连接直流电源VCC，并通过滤波电容C216接地，在遥控器上电瞬间控制MCU准确复位。MCU的9管脚通过与其串联的发光二极管D2、限流电阻R202连接直流电源VCC，在MCU与无线射频芯片NR2之间进行数据传输时闪烁指示。

图2为主机电路中的部分电路原理图，包括无线射频芯片NR1和与其连接的处理器CPU。所述无线射频芯片NR1的差分数据端RF_N和RF_P通过由电容C105～C108和电感L103、L104组成的转换电路连接滤波电路。所述滤波电路可以采用由电容C101～C104和电感L101、L102组成的两路∏型滤波电路连接组成，对通过天线ANT2接收到的射频信号进行滤波处理后，输出至转换电路将单路射频信号转换为差分信号传输至无线射频芯片NR1。

所述无线射频芯片NR1对接收到的差分信号进行解调处理后，生成主机内部处理器CPU可识别的信号格式传输至主机内部的处理器CPU中，从而通过所述CPU实现对按键指令的解析，进而输出相应的控制信号，控制主机内部的相应功能电路运行，实现对用户操作的及时响应。

在本实施例中，为了尽量减少对主机内部硬件电路及软件程序的改动，进而达到缩短开发周期的目的，所述无线射频芯片NR1优选将接收到的射频遥控信号(即转换生成的差分信号)转化成如同红外接收头转换输出的脉冲信号IRO，通过其P0_4端传输至CPU，这样一来，对于原来采用红外遥控技术设计的主机电路来说，无需更改其CPU内部的软件程序即可实现对遥控指令的正确解析，从而方便了技术人员的设计，降低了软件开发的成本。

在所述无线射频芯片NR1的P0_4端同时连接有一路指示灯电路，包括NPN型三极管VR01、电阻R101～R103和发光二极管D1。其中，所述NPN型三极管VR01的集电极通过电阻R103连接直流电源，比如+5V；发射极通过发光二极管D1接地；基极一方面通过电阻R102接地，另一方面通过电阻R101连接无线射频芯片NR1的P0_4端，利用无线射频芯片NR1输出的脉冲信号IRO控制三极管VR01通断，进而控制发光二极管D1闪烁指示。

除此之外，所述无线射频芯片NR1的复位端RESET_N通过电阻R104连接主机电路中的低压直流电源，比如图2所示的+3.3V直流电源3V3，在主机电路开机运行的瞬间，控制无线射频芯片NR1上电复位。

本实施例所提出的无线射频遥控设备采用2.4G技术可以让设备主机与遥控器之间在距离10米的范围内进行遥控指令的准确传输，用户不仅不用担心其它设备的干扰、更不用担心墙壁或者其它障碍物的阻挡，同时功耗极低，符合目前家电产品所倡导的节能环保理念。

进一步来讲，对于在较短距离内的两个接收端，即两台主机，为了实现对目标主机的准确控制，本实施例采取对码的方式，通过发射端(即遥控器)产生一个地址码，同时存储到接收端和发射端，从而达到一对一的效果，以避免两个接收端之间相互干扰。

本实用新型的无线射频遥控设备电路结构简单，遥控操作无方向性，距离远，适用于电视机、热水器、空调、冰箱、机顶盒、DVD等家电产品中。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种无线射频遥控设备，包括主机和遥控器，其特征在于：在所述遥控器中设置有一射频信号发射电路，将用户触发的按键信号转换为射频信号通过天线发射出去；在所述主机中设置有一射频信号接收电路，接收遥控器发出的射频信号，并将其转换为主机处理器可识别的信号格式传输至主机内部的处理器中，以解析按键指令，执行相应操作。

2、根据权利要求1所述的无线射频遥控设备，其特征在于：在所述遥控器中还包含有一MCU，所述MCU连接遥控器的按键电路，接收用户触发的按键信号，并根据该按键所对应的码值生成相应的数据信号传输至所述的射频信号发射电路，进而通过射频信号发射电路生成相应的射频信号通过天线发射出去。

3、根据权利要求2所述的无线射频遥控设备，其特征在于：所述MCU通过总线连接所述的射频信号发射电路，传输数据信号。

4、根据权利要求3所述的无线射频遥控设备，其特征在于：所述总线为SPI总线或I²C总线。

5、根据权利要求2所述的无线射频遥控设备，其特征在于：在所述射频信号发射电路中包含有一射频芯片，接收MCU输出的数据信号，并将其转化为差分信号输出至一转换电路；所述转换电路将差分信号转换为单路射频信号，经滤波电路传输至天线。

6、根据权利要求1至5中任一项所述的无线射频遥控设备，其特征在于：所述射频信号接收电路将接收到的射频信号转换为脉冲信号传输至主机内部的处理器。

7、根据权利要求6所述的无线射频遥控设备，其特征在于：在所述射频信号接收电路中包含有射频芯片、转换电路和滤波电路，通过天线接收到的射频信号经滤波电路处理后，输出至转换电路将单路射频信号转换为差分信号，传输至所述的射频芯片，进而通过所述射频芯片转换为脉冲信号传输至主机内部的处理器。

8、根据权利要求7所述的无线射频遥控设备，其特征在于：在所述转换电路中包含有多个电容和电感，其中，所述射频芯片的差分信号负极性端依次通过两个电容连接所述的滤波电路，所述两个电容的中间节点通过一电感接地；所述射频芯片的差分信号正极性端依次通过一个电容和一个电感连接所述的滤波电路，所述电容和电感的中间节点经另一个电容接地。

9、根据权利要求7所述的无线射频遥控设备，其特征在于：所述滤波电路为∏型滤波电路。

10、根据权利要求7所述的无线射频遥控设备，其特征在于：所述射频芯片为基于2.4GHz频段的无线射频芯片。