CN212208540U - 一种遥控器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及遥控器，包括壳体及置于壳体内部的控制主板，所述控制主板具有单片机及分别与单片机电性连接的电源电路、操作检测模块、受控选择模块和无线发射模块，所述操作检测模块包括由微碳线圈‑树脂复合材料制成的触摸键，所述触摸键密封嵌装于壳体且触摸键的触摸面外露，通过受控选择模块选择和匹配受控目标，通过触摸键的触压时间和触压后电压变化值遥控受控目标的开关和调节。本实用新型通过受控选择模块可实现选择匹配遥控器的多种不同受控目标，适用性广，实现1对多的配对，避免了频繁更换遥控器所带来的麻烦，另可避免误动作，只需单个触摸键就能够同时实现开关以及连续调节功能。

Description

一种遥控器

技术领域

本实用新型属于遥控器技术领域，具体涉及一种可对多个设备遥控的遥控器。

背景技术

智能家居是通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电等）连接到一起，与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、智能家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，优化人们的生活方式。目前各种设备的遥控器一般都不能通用，人们针对每台设备都需要单独配置一台遥控器，大量的遥控器使得家居设备的操作繁琐，而且遥控器容易丢失、损坏，造成部分设备无法控制，在生活中发现，人们经常需要花大量时间寻找遥控器，使得智能家居的舒适、便捷度大打折扣，人们无法享受到预期的生活品质。另外，受遥控器大小限制，按键的布局也越来越紧凑，而紧凑的布局容易发生误按，也不甚美观，在长时间使用后按键的标识也容易磨损，给用户的识别带来困难。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种遥控器，一个遥控器即可完成多个设备的控制，且操作方便，结构简单。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

遥控器，包括壳体及置于壳体内部的控制主板，所述控制主板具有单片机及分别与单片机电性连接的电源电路、操作检测模块、受控选择模块和无线发射模块，所述操作检测模块包括由微碳线圈-树脂复合材料制成的触摸键，所述触摸键密封嵌装于壳体且触摸键的触摸面外露，通过受控选择模块选择和匹配受控目标，通过触摸键的触压时间和触压后电压变化值遥控受控目标的开关和调节。

优选地，所述操作检测模块包括振荡电路和信号采集电路，所述振荡电路的输出端电性连接信号采集电路，所述信号采集电路的电压信号输出端与单片机的信号输入端电性连接，所述信号采集电路包括所述触摸键。

优选地，所述信号采集电路还包括场效应管Q1、电容C2、电容C3、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述触摸键与电阻R3串联组成分压电路，所述电阻R4的一端电连接在电阻R3和触摸键的公共端而电阻R4的另一端电连接在场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的栅极还电连接有电容C2，所述场效应管Q1的源极连接供电电压VCC，所述场效应管Q1的漏极电连接至单片机，所述电容C3和电阻R5并联组成滤波电路并电连接在场效应管Q1的漏极。

优选地，所述振荡电路包括振荡电路芯片，所述振荡电路芯片的信号输出端电连接在电阻R3的远离触摸键的一端。

优选地，所述触摸键通过一对平面电极与电阻R3电性连接。

优选地，所述平面电极的一端埋入触摸键的远离其触摸面的底部。

优选地，所述控制主板还包括与单片机电性连接的存储模块，所述存储模块内存储有配对码，所述受控选择模块为用于响应用户的操作而选择不同配对码的拨码开关。

优选地，所述受控选择模块为多个分别与单片机电性连接的实体按键，各实体按键分别对应不同的受控目标。

优选地，所述无线发射模块为射频发射模块、红外发射模块、WIFI模块、3G模块或4G模块中的至少一种。

优选地，所述控制主板还包括与单片机电性连接的显示模块。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型遥控器包括单片机及分别与单片机连接的操作检测模块、受控选择模块和无线发射模块，操作检测模块包括内部散布有微碳线圈的树脂复合材料制成的触摸键，利用微碳线圈在微压力下阻抗发生线性变化的特性，采用微碳线圈与树脂复合材料制作单键触摸键，这样可大大减小功能按键的占用空间，表面积小，并在触压压力达到预设阈值后才是有效触压动作，可避免误动作，并且本实用新型只需单个触摸键就能够同时实现开关以及连续调节功能。另外，通过受控选择模块可实现选择匹配本实用新型遥控器的多种不同受控目标，适用性广，一个遥控器即可完成多个设备的控制，实现1对多的配对，避免了频繁更换遥控器所带来的麻烦，安全可靠，实用性强；另配对方式可预先设置，在使用时只需要对触摸键简单的操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的遥控器正面结构示意图。

图2为本实用新型实施例1控制主板的原理框图。

图3为本实用新型触摸键与平面电极侧视图。

图4为本实用新型触摸键的等效电路图。

图5为本实用新型微碳线圈的形变引起的电阻变化原理图。

图6为本实用新型操作检测模块与单片机的电路图。

图7为本实用新型信号采集电路的电路图。

图8为本实用新型电阻R3和触摸键的分压信号示意图。

图9为本实用新型场效应管Q1的控制电压示意图。

图10为本实用新型直流电压信号示意图。

图11为本实用新型实施例2的遥控器正面结构示意图。

图12为本实用新型遥控器的开关与调节流程图。

图中标记：10、触摸键；11、平面电极；20、壳体；31、拨码开关；32、实体按键；40、电源开关按键；101、单片机；102、电源电路；103、操作检测模块；1031、振荡电路；1032、信号采集电路；104、受控选择模块；105、无线发射模块；106、存储模块；107、显示模块。

具体实施方式

为了让本实用新型的上述特征和优点更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供一种遥控器，包括壳体20及置于壳体20内部的控制主板，所述控制主板具有单片机101及分别与单片机101电性连接的电源电路102、操作检测模块103、受控选择模块104和无线发射模块105，所述操作检测模块103包括由微碳线圈-树脂复合材料制成的触摸键10，所述触摸键10密封嵌装于壳体20且触摸键10的触摸面外露，通过受控选择模块104选择和匹配受控目标，通过触摸键10的触压时间和触压后电压变化值遥控受控目标的开关和调节。本实施例适用于电动窗帘、空调、照明、音响、遥控风扇等家电家具。

在本实施例中，所述触摸键10由微碳线圈-树脂复合材料制成，微碳线圈-树脂复合材料具体是由树脂基体和散布在树脂基体中的导电单体构成，所述导电单体为微碳线圈或包含微碳线圈的多种导电单体混合物，其他的导电单体比如炭黑、线型碳纤维、导电金属微细颗粒和导电金属纤维中的一种或多种混合，微碳线圈为现有材料。所述树脂基体可采用聚硅氧烷树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯与热塑性弹性体的共聚物树脂、环氧树脂中的一种。树脂基体具有弹性且硬度适中，硬度太小时，树脂基体变得太软并且噪声检测变大，硬度太大时，树脂基体变得太硬，导致灵敏度降低。树脂基体的JIS-A硬度优选为10～100，更优选为15～50。

由于本实施例的触摸键10采用树脂作为基体，很容易制成与周围的壳体20侧壁相密封的按键，以起到防潮防水的作用，并且具有弹性，手指触感类似接触人体皮肤，使得按键操作在舒适、安全、健康和效率等几个方面的特性得以提高，符合人体工程学要求，而且区别于现有遥控器采用的机械部件，本实施例的遥控器功能键不易磨损、使用寿命更长，可减少后期维护成本。另，壳体20的表面积只需足够覆盖控制主板即可，占用空间小。

本实施例的触摸键10的触摸面与壳体20正面平齐或略微凸出壳体20正面，而一对平面电极11水平并排设置且各自一端分别埋入触摸键10的远离触摸面的底部，即平面电极11与触摸键10一起成型固化并紧密结合在一起，增加了接触面积和连接强度，也便于使触摸键10与壳体20密封设置，优选地平面电极11下表面与触摸键10底面的距离为1±0.2mm，如图3所示。本实施例采用平面电极11，平面电极11的另一端可直接焊接在控制主板上，可克服上下电极结构的触摸键不利于电路连接以及上电极处于悬空状态而在触压时容易引起上电极形变或松动的技术缺陷。

本实施例采用的微碳线圈的阻抗主要由电感(L)、电容(C)和电阻(R)的特性决定，而相邻微碳线圈之间同时存在接触电阻和接触电容，形成如图4所示的等效电路。因此，触摸键10的阻抗不仅包括众多微碳线圈的LCR电路阻抗，而且包括散布在树脂基体的微碳线圈之间的电路阻抗。当对触摸键10施加不同压力，树脂基体和微碳线圈发生不同的形变，LCR电路阻抗和微碳线圈之间的接触阻抗也相应发生变化。由于电极上施加有一定频率的电压，阻抗的变化将使输出电压发生相应变化，进而导致分压信号发生变化。

传统方法采用上下电极结构，电极间的电容值比较大，电容的变化对阻抗影响较大。本实施例采用的平面电极结构，因电极间的电容量很小，依靠电容的变化灵敏度很低，所以通过添加多种导电单体混合物，比如炭黑颗粒、线型碳纤维、导电金属微细颗粒或导电金属纤维等，以减小相邻微碳线圈之间的接触电阻和接触电容，这样微碳线圈的形变引起的电阻变化就起到主导作用，从而提高灵敏度。微碳线圈的形变引起的电阻变化原理如图5所示，在没有压力变形时，微碳线圈的相邻碳圈的碳丝彼此靠近（如图5中左图所示），微碳线圈电阻较小，当有压力发生形变时，微碳线圈局部碳圈分开距离较大（如图5中右图所示），微碳线圈电阻变大。

在本实施例中，所述操作检测模块103包括振荡电路1031和信号采集电路1032，所述振荡电路1031的输出端电性连接信号采集电路1032，所述信号采集电路1032的电压信号输出端与单片机101的信号输入端电性连接。

具体的：如图6-7所示，所述信号采集电路1032包括场效应管Q1、电容C2、电容C3、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及上述触摸键10，所述触摸键10通过所述平面电极11与电阻R3电性连接而串联组成分压电路，所述电阻R4的一端电连接在电阻R3和触摸键10的公共端而电阻R4的另一端电连接在场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的栅极还电连接有电容C2，所述场效应管Q1的源极连接供电电压VCC，所述场效应管Q1的漏极电连接至单片机101，所述电容C3和电阻R5并联组成滤波电路并电连接在场效应管Q1的漏极，本实施例的场效应管Q1优选采用MOSFET场效应管8822。所述振荡电路1031包括振荡电路芯片，振荡电路芯片优选采用振荡芯片555，用于产生方波信号，比如50kHz、100kHz，所述振荡电路芯片的信号输出端电连接在电阻R3。

其中，电阻R3用于将振荡电路芯片产生的方波信号加载到触摸键10上，同时电阻R3和触摸键10串联组成分压电路；电阻R4用于将电阻R3和触摸键10的分压信号耦合到场效应三极管Q1的栅极上，当触摸键10上的触压压力变化时，触摸键10的阻抗发生变化，分压信号也发生变化（如图8所示），从而使场效应管Q1栅极上的控制电压也发生变化（如图9所示）；电容C2用于滤除分压信号的高频成分，使控制电压信号变得平缓，以利于单片机101采集直流电压信号（如图10所示）；电容C3的作用主要是滤波，以提取直流电压信号的直流成分；所述场效应管Q1的漏极即为本实施例信号采集电路1032的电压信号输出端，场效应三极管Q1的漏极电流通过电阻R5和电容C3产生直流电压信号并输出至单片机101的A/D信号采集通道，由单片机101进行信号判断，单片机101优选采用STM8，单片机101根据程序初始化采集的初始电压值V0，通过直流电压信号超过初始电压值V0的幅度和时间来判断触摸键10上的触压力度和触压时间，进而实现开关和调节。

在本实施例中，所述控制主板还包括与单片机101电性连接的存储模块106，存储模块106可采用W25X16的flash芯片，所述存储模块106内存储有配对码，所述受控选择模块104为用于响应用户的操作而选择不同配对码的拨码开关31。所述拨码开关31可采用直插式或贴片式，比如A7CN，拨码开关31的操作部分外露在壳体20正面，通过拨码开关31选择不同的配对码而实现对不同的受控目标进行遥控，各受控目标和遥控器都会有一个配对码，只有两者的配对码相同时，才能配对使用。

在本实施例中，所述无线发射模块105用于将单片机101发出的控制信号发送至配对的受控目标上的相应接收模块，本实施例的无线发射模块105可采用射频发射模块、红外发射模块、WIFI模块、3G模块或4G模块中的至少一种，各受控目标分别对应不同的无线发射模块105，受控目标与遥控器之间通过各自的协议配对连接。具体的，射频发射模块可采用MF522无线收发模块或Nrf24l01无线收发模块，红外发送模块可采用TSAL6200 红外发射管，蓝牙可采用，WIFI模块可采用WM-G-MR-09。

本实施例的电源电路102可以为现有的电源电路，只要能够实现为其他单元模块提供电力即可，并可在电源电路102中包含电池及遥控器的电源开关按键40，该电源开关按键40外露在壳体20正面，在不使用遥控器时短按电源开关按键40即可切断电源，节约能耗。进一步地，本实施例的控制主板还包括显示模块107，所述显示模块107与单片机101电性连接，用于显示当前受控目标的名称以及当前状态，嵌装在壳体20正面。

参见图12所示，本实用新型遥控器的使用方法，具体为：

初始状态：设定轻触电压变化阈值Vthl、重触电压变化阈值Vthh和触压时间阈值Tth，开机通电直接进入初始状态，通过受控选择模块104选择匹配受控目标，各受控目标也处于初始打开状态，将此无触压时单片机101采集的电压值记为V0；其中：轻触电压变化阈值Vthl比如1V，重触电压变化阈值Vthh比如2V，触压时间阈值Tth比如1.5秒。

操控时单片机101采集的电压值记为V并判断电压变化值V-V0，先比较电压变化值与轻触电压变化阈值Vthl来判断是否有触压动作，若小于则为无效动作，返回重新采集直流电压信号；若大于则为有效动作，进入延时判断动作类型程序；

在延时判断动作类型程序中，比较延时时间Tth后的电压变化值与轻触电压变化阈值Vthl来判断触压动作是短触或长触，若小于则为短触，进入关闭程序并执行关闭动作，若大于则为长触并进入调节程序，具体到窗帘的打开位置、空调的升降温度、照明的亮度调节、风扇的风力调节、电视的音量控制等等；

程序处于关闭程序时，只要有触压动作就认定为打开动作，然后在触压动作完成后，即V-V0＜Vthl，程序回到初始开灯状态；

程序处于调节程序时，比较电压变化值与重触电压变化阈值Vthh来判断是重触压或轻触压，若大于则为重触压，进入调大程序，加一档；若小于则为轻触压，进入调小程序，减一档；且程序每进入调节状态一个Tth时间周期后，马上回到初始状态；若触摸键10一直处于触压状态，程序则在初始状态到调节状态之间一直循环，实现连续调节功能。

实施例2

如图11所示，本实施例也提供一种遥控器，本实施例2与上述实施例1区别仅在于：所述受控选择模块104为多个分别与单片机101电性连接的实体按键32，各实体按键32分别对应不同的受控目标。实体按键32包括窗帘、空调、照明、风扇等，根据实际需求设定实体按键32的数量及对应的受控目标。

以窗帘为例，长按实体按键“窗帘”，单片机101通过无线发射模块105（比如射频发射模块）发送配对信号并处于配对状态，同时如果被配对的窗帘也处于配对状态，则该实体按键32和被配对的窗帘会自动配对成功，此时操控触摸键10即可实现窗帘的开关和开度调节；再次长按加短按实体按键32，单片机101停止发送配对信号，该配对会取消，此时操控触摸键10，窗帘无反应。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.遥控器，包括壳体及置于壳体内部的控制主板，其特征在于：所述控制主板具有单片机及分别与单片机电性连接的电源电路、操作检测模块、受控选择模块和无线发射模块，所述操作检测模块包括由微碳线圈-树脂复合材料制成的触摸键，所述触摸键密封嵌装于壳体且触摸键的触摸面外露，通过受控选择模块选择和匹配受控目标，通过触摸键的触压时间和触压后电压变化值遥控受控目标的开关和调节。

2.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于：所述操作检测模块包括振荡电路和信号采集电路，所述振荡电路的输出端电性连接信号采集电路，所述信号采集电路的电压信号输出端与单片机的信号输入端电性连接，所述信号采集电路包括所述触摸键。

3.根据权利要求2所述的遥控器，其特征在于：所述信号采集电路还包括场效应管Q1、电容C2、电容C3、电阻R3、电阻R4和电阻R5，所述触摸键与电阻R3串联组成分压电路，所述电阻R4的一端电连接在电阻R3和触摸键的公共端而电阻R4的另一端电连接在场效应管Q1的栅极，所述场效应管Q1的栅极还电连接有电容C2，所述场效应管Q1的源极连接供电电压VCC，所述场效应管Q1的漏极电连接至单片机，所述电容C3和电阻R5并联组成滤波电路并电连接在场效应管Q1的漏极。

4.根据权利要求3所述的遥控器，其特征在于：所述振荡电路包括振荡电路芯片，所述振荡电路芯片的信号输出端电连接在电阻R3的远离触摸键的一端。

5.根据权利要求3所述的遥控器，其特征在于：所述触摸键通过一对平面电极与电阻R3电性连接。

6.根据权利要求5所述的遥控器，其特征在于：所述平面电极的一端埋入触摸键的远离其触摸面的底部。

7.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于：所述控制主板还包括与单片机电性连接的存储模块，所述存储模块内存储有配对码，所述受控选择模块为用于响应用户的操作而选择不同配对码的拨码开关。

8.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于：所述受控选择模块为多个分别与单片机电性连接的实体按键，各实体按键分别对应不同的受控目标。

9.根据权利要求1所述的遥控器，其特征在于：所述无线发射模块为射频发射模块、红外发射模块、WIFI模块、3G模块或4G模块中的至少一种。

10.根据权利要求1至9任一项所述的遥控器，其特征在于：所述控制主板还包括与单片机电性连接的显示模块。

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