CN2783406Y - 家电控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种家电控制器，用于控制带有微处理器的家用电器，包括：转盘器件，具有两个信号输出端，用于通过旋转其上的转盘向家用电器发送控制信号；信号处理装置，耦合于转盘器件，用于接收并识别转盘器件发送的控制信号，并将识别后的控制信号传送给所述微处理器。利用本实用新型能够很容易地实现家电控制信号的调控，给用户以全新的人机交互感受。

Description

家电控制器

技术领域

本实用新型涉及家用电器控制技术领域，具体涉及一种家电控制器。

背景技术

在绝大多数电视机、DVD机等家用电器上，或者其遥控器上，部有“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”等功能按键，它们的使用频率非常高，并且必不可少。一直以来，用手指摁动按键成为操作这些按键的唯一方式，用户已开始厌倦这种枯燥的人机交互方式。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种家电控制器，使其采用新的人机交互方式，实现对家用电器的各种不同功能的控制。

为此，本实用新型提供如下的技术方案：

一种家电控制器，用于控制带有微处理器的家用电器，包括：

转盘器件，具有两个信号输出端，用于通过旋转其上的转盘向所述家用电器输出控制信号；

信号处理装置，耦合于所述转盘器件，用于接收并识别所述转盘器件的两个信号输出端发送的控制信号，并将识别后的所述控制信号传送给所述微处理器。

所述转盘器件带有一个主轴，两个信号输出电极A、B和一个公共电极C，当旋转其主轴时两个信号输出电极分别输出波形相同、相位不同的信号。

可选地，所述公共电极C接地，所述信号输出电极A、B分别通过上拉电阻接正电源。

可选地，所述公共电极C接正电源，所述信号输出电极A、B分别通过下拉电阻接地。

所述信号处理装置包括：

单片机，通过其任意两个输入/输出口分别连接于所述电极A和电极B；通过另外任意一个输入/输出口作为识别后的控制信号的输出端；

复位电路，与所述单片机的复位管脚相连，用于对所述单片机进行复位；

基准时钟电路，与所述单片机的时钟输入管脚相连，用于产生所述单片机所需时钟。

可选地，所述单片机型号为89C51或者HT48RA0A。

可选地，所述家电控制器集成在所述家用电器上，通过物理连线连接于所述家电控制器所带的微处理器上。

可选地，所述家电控制器还包括：

红外线传送装置，用于将所述识别后的控制信号通过红外光传送给所述微处理器。

所述红外线传送装置包括：

红外线发射装置，用于将所述信号处理装置识别后的控制信号辐射为包含控制信息的红外线；

红外接收装置，用于接收所述红外线发射装置辐射的红外线，并将其转换成对应的电信号传送给所述微处理器。

可选地，所述家电控制器集成在所述家用电器的遥控器上。

由以上本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型采用新的人机交互方式，通过转动可以在顺时针方向和逆时针方向无限旋转的转盘器件，向电视机、DVD机等家电发送一个相应信号，在家电内部程序的配合和处理下，实现“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”键等功能的切换和控制，为用户提供了全新的人机交互感受。该实用新型设计简单，使用方便，可以将其集成在家电的主机面板上，通过物理连线将控制信号传送到家电控制器所带的微处理器上；还可以将其集成在家电本身所带的遥控器上，通过红外发送及接收装置将控制信号传送到家电控制器所带的微处理器上，满足不同家用电器及用户的需要。

附图说明

图1是本实用新型家电控制器的原理框图；

图2是转盘器件的电路原理图；

图3是转盘器件正转时输出的波形图；

图4是转盘器件反转时输出的波形图；

图5是本实用新型的具体实施例结构框图；

图6是本实用新型应用在家电的主机面板上的应用示意图；

图7是家电控制器应用在家电的遥控器上的电路图；

图8是家电控制器应用在家电的遥控器上的应用示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心在于通过转盘器件及其信号处理电路，实现对家电不同功能键的切换和控制。转盘器件通过其主轴在顺时针方向和逆时针方向的旋转，在其电极A和电极B上输出波形相同而相位不同的信号；然后由信号处理装置接收并识别转盘器件输出的信号，并将识别后的控制信号传送给家用电器所带的微处理器，微处理器根据该控制信号完成各功能键的切换和控制。

为了方便不同用户及家电的需要，可将该实用新型集成在家电的主机面板上，也可以将其集成在家电的遥控器上。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参照图1所示本实用新型家电控制器的原理框图及图2所示的转盘器件的原理框图：

转盘器件S0带有一个主轴，两个信号输出电极A和B，一个公共电极C。当转盘沿顺时针或逆时针方向旋转其主轴时，两个信号输出电极分别输出波形相同、相位不同的信号，信号处理装置S1根据这两个信号的相位差判别转盘的转动方向，选择相对应的信号传送给家电所带的微处理器。

转盘的公共电极C接地，信号输出电极A和B分别通过上拉电阻接正电源。在实际应用中，也可以根据需要将公共电极C接正电源，这时，信号输出电极A和B就需要分别通过下拉电阻接地。

当转盘器件转动时，电极C会分别和电极A和电极B接触，接触时间有先后。当转盘转动时，电极A和B会发出一组波形。

当转盘正转时，电极C会先和电极A接触，再与电极B接触，并且会先与电极A断开之后再与电极B断开，从而产生图3所示的两组波形：波形A和波形B，并且波形A的相位超前于波形B一个△T；

当转盘器件反转时，电极C会先和电极B接触，再与电极A接触，并且会先与电极B断开之后再与电极A断开，从而产生图4所示的两组波形：波形A和波形B，并且波形A的相位滞后于波形B一个△T。

参照图5，信号处理装置包括单片机U1及其外围电路。单片机采用89C51。其外围电路主要有复位电路和基准时钟电路。复位电路为常用的RC复位电路，其中，电阻R1接地，电容C1接正向电源，用于对单片机进行复位；基准时钟电路由晶振Y1和电容C1和电容C3组成，用于产生单片机U1所需时钟。

转盘器件的两个信号输出端分别连接到单片机U1的两个I/O(输入/输出)口上，在该实施例中，电极A连接到89C51的P16管脚，电极B连接到89C51的P15管脚。当然，也可以连接到单片机的其他的I/O口上。电阻R4和电阻R5分别是电极A和电极B的上拉电阻。

单片机对电极A和电极B的波形进行处理，通过比较波形A和波形B的相位关系，即可判断出转盘是正转还是反转，同时将对应的控制信号通过其中一个I/O口输出，比如，P10管脚。而且，单片机通过对波形A或波形B的周期进行计算，还可以计算出转盘转动的速度。

在实际应用中，可以将该家电控制器集成在家电的主机面板上，通过导线将单片机的输出端直接连接到家电所带的微处理器上。转动转盘器件主轴，A、B管脚就会以一定的频率输出一组具有一定相位差的波形(如图3或图4所示)，频率快慢根据用户转动转盘器件的快慢而定，转动快则频率快，转动慢则频率慢。单片机U1根据波形相位的不同，即可判断出转动方向是“顺时针方向”还是“逆时针方向”。然后，将识别后的信号传送给家电所带的微处理器，在家电微处理器程序的配合和处理下，实现“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”等功能。如果当前处于音量调整模式，正转转盘，则实现音量+；反转转盘，则实现音量-；转动得快，则相应音量+，-得也快。如果当前处于频道调整模式，正转转盘，则实现频道+；反转转盘，则实现频道-；转动得快，则相应频道+，-得也快。如果当前处于菜单浏览模式，正转转盘，则实现光标往下行；反转转盘，则实现光标往上行；转动得快，则相应光标上行下行得也快。依此类推。

通常，家电的微处理器都留有一定数量的输入/输出口作为外部控制和输入使用，因此，如果家电的微处理器的资源足够，并且将家电控制器应用在家电的主机面板上时，也可以由家电的微处理器来完成信号处理装置U1的功能，即将转盘的信号输出电极A和电极B直接连接到家电的微处理器的两个I/O口，通过家电的微处理器来处理转盘器件电极A和电极B所发出的信号。微处理器根据两个输出信号波形相位的不同，判断转动方向是“顺时针方向”还是“逆时针方向”。然后，在家电微处理器程序的配合和处理下，实现“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”等功能。

参照图7，可以将该家电控制器集成在家电的遥控器上。单片机U2采用HT48RA0A，电容C1和电阻R1构成单片机的复位电路；晶振Y1、电容C2电容C3构成单片机的基准时钟电路；两节AAA电池构成供电电源电路。转动转盘器件主轴，转盘器件的A、B管脚就会以一定的频率输出一组具有一定相位差的波形(如图3或图4所示)，频率快慢根据用户转动转盘器件的快慢而定，转动快则频率快，转动慢则频率慢。单片机U2根据波形相位的不同，即可判断出转动方向是“顺时针方向”还是“逆时针方向”。当此家电控制器应用在家电的遥控器上时，如果是“顺时针方向”旋转，单片机U2就从红外发光二极管LED发出一组16进制数据：0X11；如果是“逆时针方向”旋转，单片机U1就从红外发光二极管LED发出一组16进制数据：0X12。这个16进制数据可以由设计人员根据具体应用自己定义。相应家电主机接收到该数据后，在家电主机微处理器程序的配合和处理下，实现“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”等功能。如果当前处于音量调整模式，正转转盘，则实现音量+；反转转盘，则实现音量-；转动的快，则相应音量+，-的也快。如果当前处于频道调整模式，正转转盘，则实现频道+；反转转盘，则实现频道-；转动的快，则相应频道+，-的也快。如果当前处于菜单浏览模式，正转转盘，则实现光标往下行；反转转盘，则实现光标往上行；转动的快，则相应光标往上行往下行的也快。依此类推。

图8所示是此家电控制器应用在家电的遥控器上的应用示意图：

将转盘器件安装在遥控器电路板上，在遥控器面板上设计一个方便旋转的外壳。这样，当转盘器件每转过一个栅格，单片机U2就从红外发光二极管LED发出一组16进制数据：例如0X11或0X12；相应家电主机接收到该数据，在家电主机微处理器程序的配合和处理下，实现遥控器上的“音量+”、“音量-”、“频道+”、“频道-”、“上一曲”、“下一曲”、“快进”、“快退”、“定时”、“菜单浏览”等按键功能。

虽然通过实施例描绘了本实用新型，本领域普通技术人员知道，本实用新型有许多变形和变化而不脱离本实用新型的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本实用新型的精神。

Claims (10)

1、一种家电控制器，用于控制带有微处理器的家用电器，其特征在于，包括：

转盘器件，具有两个信号输出端，用于通过旋转其上的转盘向所述家用电器输出控制信号；

信号处理装置，耦合于所述转盘器件，用于接收并识别所述转盘器件的两个信号输出端发送的控制信号，并将识别后的所述控制信号传送给所述微处理器。

2、根据权利要求1所述的家电控制器，其特征在于，所述转盘器件带有一个主轴，两个信号输出电极(A、B)和一个公共电极(C)，当旋转其主轴时两个信号输出电极分别输出波形相同、相位不同的信号。

3、根据权利要求2所述的家电控制器，其特征在于，所述公共电极(C)接地，所述信号输出电极(A、B)分别通过上拉电阻接正电源。

4、根据权利要求2所述的家电控制器，其特征在于，所述公共电极(C)接正电源，所述信号输出电极(A、B)分别通过下拉电阻接地。

5、根据权利要求1至4任一项所述的家电控制器，其特征在于，所述信号处理装置包括：

单片机，通过其任意两个输入/输出口分别连接于所述电极(A)和电极(B)；通过另外任意一个输入/输出口作为识别后的控制信号的输出端；

复位电路，与所述单片机的复位管脚相连，用于对所述单片机进行复位；

基准时钟电路，与所述单片机的时钟输入管脚相连，用于产生所述单片机所需时钟。

6、根据权利要求5所述的家电控制器，其特征是所述单片机型号为89C51或者HT48RA0A。

7、根据权利要求1至4任一项所述的家电控制器，其特征在于，所述家电控制器集成在所述家用电器上，通过物理连线连接于所述家电控制器所带的微处理器上。

8、根据权利要求1至4任一项所述的家电控制器，其特征在于，所述家电控制器还包括：

红外线传送装置，用于将所述识别后的控制信号通过红外光传送给所述微处理器。

9、根据权利要求8所述的家电控制器，其特征在于，所述红外线传送装置包括：

红外线发射装置，用于将所述信号处理装置识别后的控制信号辐射为包含控制信息的红外线；

红外接收装置，用于接收所述红外线发射装置辐射的红外线，并将其转换成对应的电信号传送给所述微处理器。

10、根据权利要求9所述的家电控制器，其特征在于，所述家电控制器集成在所述家用电器的遥控器上。

Images