CN201965754U - 射频红外信号转换器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种射频红外信号转换器，它包括天线、射频模块、微控制器模块、红外模块、状态指示模块和电源模块；射频模块分别与天线和微控制器模块相连，微控制器模块分别与射频模块、红外模块、状态指示模块相连，电源模块分别与射频模块、微控制器模块、状态指示模块相连。转换器接收射频遥控器发出的射频信号，将其转换为对应的红外信号，然后通过红外发送装置发送给特定的红外被控设备，从而实现利用射频信号对红外被控设备的遥控。本实用新型既能发挥射频信号无方向性、不受障碍物影响以及遥控距离远的优势，又能兼容现有的红外被控设备。利用本实用新型发明，射频遥控器可以在家中的任何一个地方对原有的红外电器进行遥控。

Description

射频红外信号转换器
技术领域
本实用新型涉及一种将射频信号转换为红外信号的装置，具体说是一种射频红外信号转换器。
背景技术
目前，很多设备都具有遥控功能，而其中的大部分是通过红外技术实现的。红外技术在设计上虽然简单容易，而且已有多年的成熟应用，但存在很多不足：1、遥控器与被控设备之间的距离不能过远；2、遥控器使用时应对准被控设备的接收方向；3、遥控器与被控设备之间不能存在障碍物；4、遥控器与被控设备之间的通讯仅为单向。
射频技术的物理特性使得操控信号能够穿透墙壁和家庭娱乐中心等阻隔视线的物体，用户操控再也不用被局限于被控设备的正前方，而是可以在家里的任何一个地方。射频技术的遥控距离也远于一般的红外遥控距离(不超过10米)，在相同的操控条件下射频技术能轻松达到20至50米的连接距离。射频技术非常容易实现双向通信功能，如果遥控器具有双向通信功能，就能直接查看被控设备的状态。综上，射频技术具有以下优点：1)无方向性、不受障碍物影响；2)遥控距离远；3)支持双向通信。
虽然射频相比于红外遥控有很多优势，但射频技术一直没有在消费电子市场中发展起来。最主要的一个原因是在于该市场的实际遥控通信标准一直被红外技术所占据。红外遥控很简单，价格相对低廉，绝大部分的制造商采用的都是红外遥控技术。整个消费电子市场都在红外通用遥控标准的基础上发展演化，许多同类的公司也都针对该通用遥控标准来设计相关设备。射频遥控器不能兼容红外被控设备，从而导致射频技术不能很快地运用于消费电子产品，不能发挥射频技术的优势，进而影响人们生活质量的提高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种射频红外信号转换器，解决现有射频遥控设备不能兼容红外被控设备的问题。
技术方案：一种射频红外信号转换器，它包括天线、射频模块、微控制器模块、红外模块、状态指示模块和电源模块；天线：负责发射和接收射频信号，天线与射频模块相连；射频模块：负责射频信号的收发，射频模块分别与天线和微控制器模块相连；微控制器模块：实现对整个系统的控制，微控制器模块分别与射频模块、红外模块、状态指示模块相连；红外模块：将射频信号对应的红外信号发给红外被控设备，红外模块与微控制器模块相连；状态指示模块：用于显示设备的状态，状态指示模块与微控制器模块相连；电源模块：利用各种外部电源为其它各个模块供电；电源模块分别与射频模块、微控制器模块、状态指示模块相连。
其中，它还可包括存储模块，所述的存储模块用于存储射频红外信号相关的数据，存储模块与微控制器模块相连；所述的天线为PCB天线、SMA天线或者陶瓷天线；所述的红外模块为红外线发射管；所述的状态指示模块是液晶屏或LED灯；所述的电源模块为市电、USB、碱性电池或者纽扣电池。
有益效果：本实用新型的射频红外信号转换器一般配合射频遥控器使用，可以广泛应用于消费电子、安防报警等由红外信号控制的设备。转换器接收射频遥控器发出的射频信号，将其转换为对应的红外信号，然后通过红外发送装置发送给特定的红外被控设备，从而实现利用射频信号对红外被控设备的遥控。本实用新型既能发挥射频信号无方向性、不受障碍物影响以及遥控距离远的优势，又能兼容现有的红外被控设备。利用本实用新型发明，射频遥控器可以在家中的任何一个地方对原有的红外电器进行遥控。
附图说明
图示为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
本实用新型的一种射频红外信号转换器，包括天线1、射频模块2、微控制器模块3、红外模块4、状态指示模块5、电源模块6和存储模块7。天线1与射频模块2相连，射频模块2、红外模块4、状态指示模块5、存储模块均7与微控制器模块3。电源模块6分别与射频模块2、微控制器模块3、状态指示模块5相连，为它们供电。
天线1：以电磁波的形式发射或者接收射频信号。天线1与射频模块2相连，通常可以根据设备尺寸要求，选择合适的天线，譬如：PCB天线，SMA天线或者陶瓷天线。
射频模块2：负责射频信号的收发。一方面，射频模块2收到射频控制信号后，进行初步分析，然后发给微控制器模块3进行信号转换；另一方面，微控制器模块3将射频红外信号转换过程中出现的异常以及遥控命令的执行结果，通过射频模块2回发给射频遥控器，这样实现了转换器同遥控器之间的双向通信。
微控制器模块3：作为本装置的中央处理模块，实现对整个系统的逻辑控制。射频模块2与微控制器模块3通过串行总线(I2C、UART、SPI)相连，当射频模块2收到射频控制信号后，进行初步分析，然后发给微控制器模块3；微控制器模块3对射频指令进行解析，并根据储存的射频红外信号映射表，将射频信号转换为相应的红外信号。
红外模块4：红外模块4与微控制模块3通过GPIO口相连，将转换后的红外信号发给红外被控设备。红外模块4通常是一个红外线发射管。为了扩大控制范围，也可采用两个或者多个红外线发射管，分别朝向不同的角度。
状态指示模块5：状态指示模块5与微控制器模块3相连，显示设备的各种状态信息。所述状态指示模块5可根据电源模块的供电方式以及设备对功耗的要求来定，通常是液晶屏或LED灯。对于使用市电或者USB作为电源输入或者对低功耗要求不高的设备，可选择液晶屏。具有较高分辨率(128x64)和较小尺寸(1.0～2.0英寸)的液晶屏尤为适合，这里采用1.5英寸128x64的OLED冷光显示屏。对于使用碱性电池、纽扣电池作为电源输入或者对功耗要求较高的设备，可选择LED灯，一般包括：电源指示灯、通信指示灯、异常指示灯等。
电源模块6：利用各种外部电源为其它各个模块供电。所述电源模块6分别与射频模块2、微控制器模块3、状态指示模块5相连，为它们提供所需电平。常见的外部电源包括：市电、USB电源、碱性电池和纽扣电池等，电源模块6支持以上外部电源中的一种或者多种。
以市电作为输入，通过整形电路、滤波电路、降压电路，转换成其它模块所需电平；以USB作为输入，参考手机充电器统一标准，采用一根USB数据线加一个带有USB母座的充电器，将USB电源转换成其它模块所需电平；以碱性电池作为输入，利用2节AA(7号)电池，转换成其它模块所需电平；以纽扣电池作为输入，纽扣电池具有体积小，轻便等优点，常用型号为CR2477等。
存储模块7：用于存储射频红外信号相关数据。存储模块7必须具有掉电保护功能，即在设备掉电后，能够保存原先存储的数据。通常，微控制器模块3内部集成的Flash可以作为存储模块；当微控制器模块3内部没有集成Flash或者集成的Flash小于所需存储空间时，需要扩展外部存储器，存储器通常是EEPROM。这里EEPROM采用Atmel公司的AT24CXX系列，譬如：AT24C16。
微控制器模块3与射频模块2采用以下两种实施方式：
1)为缩小体积、降低功耗，优先采用单芯片解决方案，即芯片内部集成微控制器和射频收发机。本实施方式采用德州仪器(TI)用于2.4GHz IEEE 802.15.4的片上系统解决方案：CC2430、CC2530、CC2533，该系列芯片内部集成了工业标准的增强型8051微控制器以及高性能射频收发器。
2)为增强设备的灵活性即扩展性，采用微控制器模块加射频模块的方案。微控制器采用德州仪器(TI)MSP430系列超低功耗微处理器，该系列处理器采用的五种低功率模式的架构经过了优化，可延长便携式应用中的电池使用寿命。与MSP430系列微处理器相配合的射频模块，采用TI 2.4GHz低功耗射频收发机：CC2400、CC2420、CC2500、CC2520。
为了便于与各种红外设备配合使用，本装置体积小且可以通过装置背面的双面胶等吸附材料灵活地固定在电器上或者电器附件的光洁平面上，便于向红外设备的接收窗发送红外指令。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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 (6)

1.一种射频红外信号转换器，其特征在于：它包括天线、射频模块、微控制器模块、红外模块、状态指示模块和电源模块；
天线：负责发射和接收射频信号，天线与射频模块相连；
射频模块：负责射频信号的收发，射频模块分别与天线和微控制器模块相连；
微控制器模块：实现对整个系统的控制，微控制器模块分别与射频模块、红外模块、状态指示模块相连；
红外模块：将射频信号对应的红外信号发给红外被控设备，红外模块与微控制器模块相连；
状态指示模块：用于显示设备的状态，状态指示模块与微控制器模块相连；
电源模块：利用各种外部电源为其它各个模块供电；电源模块分别与射频模块、微控制器模块、状态指示模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种射频红外信号转换器，其特征在于：它还可包括存储模块，所述的存储模块用于存储射频红外信号相关的数据，存储模块与微控制器模块相连。
3.根据权利要求1所述的一种射频红外信号转换器，其特征在于：所述的天线为PCB天线、SMA天线或者陶瓷天线。
4.根据权利要求1所述的一种射频红外信号转换器，其特征在于：所述的红外模块为红外线发射管。
5.根据权利要求1所述的一种射频红外信号转换器，其特征在于：所述的状态指示模块是液晶屏或LED灯。
6.根据权利要求1所述的一种射频红外信号转换器，其特征在于：所述的电源模块为市电、USB、碱性电池或者纽扣电池。
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CN102289926A (zh) * 2011-09-26 2011-12-21 青岛海信信芯科技有限公司 信号发送方法和装置及电视机遥控器
CN103065457A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 深圳大学 遥控兼语音播报系统、语音播报器和语音播报盒

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