CN2524458Y - 家用电器遥控装置 - Google Patents

Abstract

一种家用电器遥控装置，涉及电子技术领域中遥控等相关技术，本遥控装置，包括控制端及受控端；控制端的控制中央模块分别与控制无线通讯模块、键盘与显示模块及数据存储模块电联接；受控端的受控中央模块分别与受控无线通讯愉，监控接口模块，ID编号模块及登记处存储模块电联接。本实用新型结构简单、一个遥控器可控制多个电器设备，通用性强，无方向限制，遥控距离远，使用方便，成本低廉。

Description

家用电器遥控装置

技术领域

本实用新涉及电子技术领域，特别涉及电子技术领域中电器产品遥控相关技术。

背景技术

人们称当今的年代是e时代，的确，电子设备已经深入到人们生活的各个角落。有电子设备，就要控制它们使它们正确地运行并监控它们的运行状态，遥控不失为一个很好的选择。目前我们使用的家电遥控都是红外线的，但红外线遥控有其不足之处，着先，红外线是有方向性的射线，遥控器是移动的，而家用电器一般是静止安放的，从家电上发出的红外线只能在固定的方向上且遥控器要对准家电才能接收，这就决定了红外线遥控只能是单向地控制，而不能进行交互式的数据交换，也就不能对家用的运行状态进行监控。第二，由于红外线的指向性且不可穿透障碍物，因此只能在家电的正前方实施控制，除非在被控制电子设备的四周都安装红外线接收器。第三，操作命令是事先约定的，且每件家用的控制命令不一样，因此每一台家电必须配一个单独的遥控器，当家里的电器较多时，那么多遥控器常令人眼花缭乱，而且增加了成本。

如何对家电实施全方位的监控，已经是全球家电业生产和科研人士普遍关注的问题，并且在这方面投入了很大的人力物力进行研究，成熟的、标准化的、已经在全球普遍应用的互联网技术自然引起了人们的高度重视，1998年成立的ETI(嵌入式互联网)联盟主要任务就是用嵌入式微控制器推动家电上网。家电联网在技术上主要有两种方式，人们首先想到的是每种家电直接联网，这种方式无论从技术上还是成本上都是人们难以接受的，因为家电作为访问对象不是普通的浏览器，在互联网技术中，这需要给每个上网家电都分配一个固定的IP号，而IP资源是有限的，且固定IP号的费用也不低；其次，能处理TCP/IP协议的CPU也有很高的要求，这个成本对家电业来说，是不可接受的。家电上网的另一个方案是把家里的所有电器通过有线或无线的方式连接到一个上网的服务器上，与第一方案比，这个方案的成本低很多，且只需要一个IP地址，即使如此，所需要的IP地址也是庞大得令人难以接受的。家电上网的意义很大，首先，生产厂家可以远程维护，其次，人们也可在世界上任何一个角落控制自家的电器。但是，如果说有人愿意在回家之前把空调打开使之预先调到合适的温度的话，那么绝对不会有人喜欢在办公室打开电视机。而且人们不在家的时候家电基本上都是关闭的，而要开着服务器24小时吃电，是不是有必要？这也许是家电上网迟迟难于在市场上取得突破的原因之一吧。由此可见红外遥控家电及上网控制家电都相对来说存在有不足。

技术内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对以上现有技术存在的问题，设计一种结构简单，一个遥控装置可控制多个电器设备，通用性强，无方向性限制，遥控距离远，操作使用方便，成本低廉的家用电器遥控装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现

一种家用电器遥控装置，所述遥控装置包括遥控器及监控电路。遥控器的微控制器系统分别与接收信号和发送信号的无线电通信模块、存储指令及数据的存储模块、提供时钟信号的日历时钟模块、提供动力的电源模块及提供操作及显示键盘与显示模块相接。监控电路的监控微控制器系统分别与接收和发送信号的监控无线电通信模块、用于与家电执行部件相接的监控接口模块、存储指令或信息的监控信息存贮模块及用于区别不同电器的监控ID编号模块相接。所述遥控器的微控制器系统还可接有用于鉴别不同电器的ID编号模块，家用电器遥控装置的监控电路可以设在每个家电体外，通过线控或红外遥控进行控制也可设于每个需要控制的家用电器体中。

本实用新型的技术优点在于，结构简单，一个遥控装置可控制多个家电设备，通用性强，无方向限制，使用方便，成本低。

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型的遥控器原理示意图；

图3为本实用新型的监控电路原理示意图；

图4为本实用新型的遥控器实施例电路图；

图5为本实用新型监控电路实施例电路图；

图6为本实用新型遥控器外形示意图。

具体实施方式

一种家用电器遥控装置，包括遥控器1及监控电路2，遥控器1的微控制器系统10分别与接收信号和发送信号的无线电通信模块11、存储指令及数据的存储模块12、提供时钟信号的日历时钟模块13、提供动力的电源模块14及提供操作及显示的键盘与显示模块16相接。监控电路2的监控微控制器系统20分别与接收或发送信号的监控无线电通信模块21、用于与家用电器执行部件相接的监控接口模块22、存储指令或数据的监控信息存贮模块23及用于区别不同电器的监控ID编号模块相接。家用电器遥控装置，遥控器1还可包括用于鉴别不同电器的ID编号模块15。

遥控器具体实施的电路如图4所示，各单元的电器组成及工作原理如下：

(1)以U1、QZ1、C1、C2、C3、R7组成的微控制器系统，CPU选用ATMEL公司生产的AT89C51单片机，主频为11.0592M。该单片机内含FLASHROM，因此无需外加程序存储器。P0和P2于读取键盘，P1用于和液晶显示器接口，T0、T1、INT1均作为普通IO口用于控制液晶显示器。INTO用于控制电源模块，当CPU正在工作时，该信号输出高电平，强制电源处于激活状态，当CPU完成工作后，输出低电平信号，电源由键盘模块和通信模块控制，直到下一次启动。WR和RD信号也作为普通IO口控制I2C总线，用于控制时钟及操作属性存储电路。

(2)无线电通信模块，由独立的模块组成，使用成熟的电路，不作更多说明。

(3)由U3、U8、RP1、RP4、16个按键、LCD2和U1的P0和P2口组成键盘和显示模块，U1和P0的P2口是通用IO口，可以直接读取口线上的状态，由于在待机时CPU系统是关闭的，其IO口均处于地电平状态，因此键盘不能直接接到CPU引脚上，而是通过U3和U8接入。U3和U8是8位并行总线驱动芯片，当19脚也为低电平时，键位状态由信号A0-A7输出，CPU可以直接读取键盘，当系统处于关断状态时，POW-CTL处于低电平，U3和U8的输出端处于高阻态，当有键按下时，U2的5脚电压下降，从而使系统激活，POW-CTL为高电平，U3和U8输出键盘的键位状态，LCD2是一种122×32点陈的液晶显示模块，可以显示两行每行8个汉字。

(4)由U4组成数据存储模块，用于存储电饭煲的操作属性表，以及使用说明书、倍后服务信息等。采用microchip公司的24LC515，该器件是标准的I2C总线接口器件，可以存储64Kbytes字节登记处，CPU用16，17脚(即I2C总线)。每当CPU接收到被操作设备的操作属性信息时，就把该信息存入U4，当人们从遥控器中删除某电器时，CPU便把该电器的操作属性数据从U4删除。人们也可以用键盘修改过的信息存入U4中。

(5)由U6、Y2、C8组成的日历时钟模块，U6也是一个I2C总线操作器件，为遥控器提供日历和时间，以及作为各种定时操作的闹钟。

(6)由电池、开关电源稳压模块、U2和若干电阻组成的电源管理模块，因为是手持式的电池供电设备，必须严格管理电源消耗。系统有激活和待机两种状态，待机状态时，电池只向键盘电路和无线电通信电路供电，其他电路电源处于切断状态，整机耗电只有几百微安。系统激活时，所有电路都处于通用工作状态。开关电源稳压模块是可以关断的，当POW-CTL端为低电平时，输出稳定的电压Vdd，当POW-CTL由3个信号控制，分别是U2的1和7脚，U6的3脚，这3个脚是OC输出结构，可以实现线或并联，即其中任意一个引脚输出低电平时，POW-CTL为低电平。当系统待机时，U2是双模拟电压比较器，用于监视和通信状态，其中U2A用于监视无线电通信状态，当接收到信息时，STATUS变为低电平，POW-CTL也随之变成低电平，电源模块启动，系统得电工作；U2B用于监视键盘状态，当没有键按下时，电压VA＞VB，U2B输出高电平，当有任意按键按下时，UB＞UA，从而POW-CTL输出低电平，激活系统。当系统激活后，U1的12脚(IDE)输出高电平使U2A的反相端电压总是高于同相端电压，使U2A的1脚输出低电平，锁住电源使其总处于激活状态。当CPU处理完任务后，使IDE端输出低电平，从而使电源重新由键盘和通信电路控制。

(7)由U5组成的ID编号模块，U5型号为DS2401，是DALLAS公司生产的电子序列号器件，该器件提供64位不重复序号。CPU通过17脚用1-wire总线时序读取该标签，17脚同时又是12C总线时钟EECL，根据1-wire总线时序要求，EECL线上应保持超过480uS低电平才能启动器件操作，而实际上12C总线上是不需要这样的信号的，因此，只要CPU在读写12C总线数据时注意不要使EECL线维持480uS低电平，DS2401的读写线与12C时钟线公用一个IO口线是允许的。

监控电路具体实施的电路如图5所示，具体组成及工作原理如下：

(1)以U1、QZ2、C1、C2、C3、R1组成的微控制器系统，CPU选用ATMEL公司生产的AT89C2051主频为11.0592M.该单片机内含FLASHROM，因此无需外加程序存储器。U1的2和3脚是异步串行通信口，用于和无线电通信模块接口，接收并处理无线电通信模块接收到的数据，并把要发送的数据输出到无线电通信模块。U1的7和8脚用于驱动12C总线，读或者写信息存储模块。U1的9脚用于U3通信，读取本机的ID识别标志。P1口是双向IO口，用于控制电饭煲的执行部件和读取电饭煲的工作状态。

(2)监控无线电通信模块，用于和遥控器通信，使用成熟电路，不作更多说明。

(3)由U1的P1口组成的监控接口模块，其中P1.0-P1.3用于监视电饭煲的运行状态信息，P1.4-P1.7用于输出控制信息，控制电饭煲的运行。单片机接到遥控器发送的数据后首先比较ID号是否与自身ID相同，若相同则识别该数据，并把该数据所要求的操作输出到控制信号组，控制电饭煲运行。当从监视信号组监测到有需要上送给遥控器的状态时，则通过无线电数据通信模块把该信号发送给遥控器。

(4)由U3组成的ID编号模块，U3是DALLAS产的电子序列号器件，该器件64位不重复序号，CPU通过9脚用1-wire总线时序读取该标签。

(5)由U2组成的信息存储模块，用于存储操作属性，即命令表、状态信息、提示内容等，工厂在生产电饭煲时，把该电饭煲的操作属性数据以约定的格式存储于此。U2选用ATMEL公司的AT24C16，可以存储2Kbytes数据(约1000字)，该芯片是标准的12C线器件，由U1的7和8脚(12C总线)控制。

本实例设计一种无线电遥控和一个电饭煲控制器。图6为遥控器外形示意图，电饭煲的操作命令有：“开始煮饭”、“开始煲粥”、“开始保温”、“关闭电源”5个命令，工作状态有：“正在煮饭”、“正在煲粥”、“饭煮熟了”、“粥已煮好”、“汤已煲好”、“正在保温”、“电源已关”，显示屏并可显示以上各内容，也可显示被控电器上发的内容。工作状态属于命令正确执行的反馈信息，操作命令和工作状态作为操作属性在授权后存在遥控器中，提示信息在适当地时候由电饭煲产生上传至遥控器。

生产商在生产电饭煲是，  以下菜单信息以约定的格式存入监控电路的信息存储模块中

01：开始煮饭：正在煮饭

02：开始煲粥：正在煲粥

03：开始煲汤：正在煲汤

04：开始保温：正在保温

05：关闭电源：电源已关

除以上信息外，还可以把生产厂商介绍、使用说明书和售后服务信息存入。

具体使用方法为：

在遥控器上选择命令并输入该电饭煲的ID，电饭煲收到与自身ID相同的“授权”命令时，就把上述菜单信息发送给遥控器，遥控器收到该信息后存储在数据存储模块，于是在遥控器菜单上的设备栏里就显示设备“迎客牌电饭煲”，该设备的下级菜单中有“开始煮饭”等5个命令以及厂商介绍、使用说明书和售后服务信息。当需要煮饭时，用上下左右4个方向键在菜单上找到“迎客牌电饭煲”的下级菜单中的“开始煮饭”条目，并按确定键，此时遥控器首先检测空间有没有其它模块正在通信，如果有则等待直到空间干净，然后遥控器就会发出一条命令，该命令包含所购置的“迎客牌电饭煲”的ID号，电饭煲正确收到命令后就会发出操作成功信息，该信息同样包含自身ID号，遥控器收到返回的数据后就显示“正在煮饭”的信息，如果在规定的时间内不能收到该信息。等待一个随机时间后再次发送，反复5次后如果仍不成功则显示“操作失败”信息。当饭煮好后，便向遥控器发出“显示”饭已煮熟的命令，该命令也包含自身的ID，遥控器收到该信息后就显示“饭已煮熟”，通信方法与遥控器下发命令一样；紧接着进入保温程序，并向遥控器发出“正在保温”信息，遥控器显示“正在保温”。

定时操作，当需要电饭煲在设定的时间做指定的操作，比如回家之前把汤热上，则可在以上班前设定定时操作。如果设置在17：30的时候把电饭煲开始保温，电饭煲就会在17：30开始加热到约70℃并维持，以便回到家时汤已经是热的。方法如下：(1)在菜单上选择“定时操作”条目并按确定键，(2)此时显示器上会显示当前日期和时间，用方向键把闪动的光标移到时间上，用数字键把时间改为17：30按确定键，(3)此时显示器上会提示选择操作，用方向键选择“迎客牌电饭煲”下级菜单中的“开始保温”，并按确定键。设定完成后，遥控器便启动闹钟，到17：30的时候自动向电饭煲发出“开始保温”命令，若此时电饭煲电源接上了，就会开始加热直到70℃，然后维持，主人回家以后就有热汤喝了。若担心有事不能回家而电饭煲持续保温浪费电源，则可以再设定一个定时操作，比如设定18：30关闭电源，这个功能也可以用来设定空调、热水器等。

Claims (3)

1、一种家用电器遥控装置，其特征在于：所述遥控装置包括遥控器(1)及监控电路(2)；遥控器(1)的微控制器系统(10)分别与接收信号和发送信号的无线电通信模块(11)、存储数据的存储模块(12)、提供时钟信号的日历时钟模块(13)，提供动力的电源模块(14)及提供操作及显示的键盘与显示模块(16)相接；监控电路(2)的监控微控制器系统(20)分别与接收或发送信号的监控无线电通信模块(21)、用于与家用电器执行部件相接的监控接口模块(22)、存储指令或信息的监控信息存贮模块(23)及用于区别不同电器的监控ID编号模块相接。

2、根据权利要求1所述的家用电器遥控装置，其特征在于，所述遥控器(1)的微控制器系统(10)接有用于鉴别不同电器的ID编号模块(15)。

3、根据权利要求1或2所述的家用电器遥控装置，其特征在于所述监控电路(2)设于每个需要控制的家用电器中。

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