CN2845057Y

CN2845057Y - 一种红外遥控发射器和接收器

Info

Publication number: CN2845057Y
Application number: CN 200520054751
Authority: CN
Inventors: 杨鑫滨
Original assignee: Mao Mingan
Current assignee: Mao Mingan
Priority date: 2005-02-03
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2015-02-03

Abstract

一种红外遥控发射器和接收器，发射器包括一块提供红外信号的芯片和能使其工作在无稳态振荡模式的外围电路及该芯片的电源控制电路，红外信号经放大电路放大后驱动红外管发射红外信号；一加密芯片提供加密数据，一控制按钮控制加密芯片。接收器，包括红外信号接收电路、单片机电路、存储器电路、输出驱动电路和执行电路。本实用新型遥控器在每一次发射数据之前都会对数据进行加密，每次工作时发射的加密数据都是不相同的，用过的数据被立刻废弃。具有很好的安全性。

Description

一种红外遥控发射器和接收器

技术领域

本实用新型涉及一种红外遥控信号发射和接收装置。适用于自动遥控无钥匙进入；自动报警；自动禁止，大门及车库、车门的开启装置等领域。

背景技术

现有的红外遥控器/接收器，如公开号为2162040的中国专利红外线遥控器，它由红外发射器和红外接收器组成。红外接收器由接收放大电路、存贮记忆电路、驱动电路、可控硅、灯、自锁遥控开关、直流稳压电源组成。现有技术中的遥控系统安全性差，如他人在空中截取应用系统的工作信号，然后伪造一个装置，重复发射被截取的信号，就可以冒充合法的遥控器及其持有者。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，是克服现有技术中遥控系统安全性差的缺陷，提供具有较好安全性的红外遥控发射和接收装置。

本实用新型的技术方案为：

红外遥控发射器，包括一块提供红外信号的芯片和能使其工作在无稳态振荡模式的外围电路及该芯片的电源控制电路，所述提供红外信号的芯片的输出端输出载波信号经放大电路放大后驱动红外管发射红外信号；一加密芯片为所述提供红外信号的芯片提供加密数据，一控制按纽控制所述加密芯片。

红外遥控接收器，包括红外信号接收电路、单片机电路、存储器电路、输出驱动电路和执行电路；所述红外线接收电路实现红外线信号的接收、放大、整形并输出给所述单片机电路；所述存储器中保存授权信息、操作记录、操作策略；所述单片机电路包括解密模块和应用控制模块，所述解密模块中有解密程序和主密钥，所述应用控制模块中包括密钥、计数器、功能码、系列号，实现解码计算、验证操作权限、控制响应动作。

本实用新型该遥控器在每一次发射数据之前都会对数据进行加密，每次工作时发射的加密数据都是不相同的，用过的数据被立刻废弃。接收器不仅可以接收红外线遥控数据，而且能够解读经本专利遥控器加密后的数据，将加密后的数据恢复成加密前的原始数据，从而判断当前遥控器的合法性。所述具有很好的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的功能框图；

图2是遥控器的一个实例的电路原理图；

图3是接收器的一个实例的功能框图；

图4是接收器的一个实例的睡眠唤醒电路原理图；

图5是红外接收电路；

图6是接收器的一个实例的单片机电路；

图7是专声光提示电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

图1是本实用新型的功能框图。虚线以上为遥控器发射器部分，虚线以下为接收器部分。

发射器由KEELOQ加密模块、载波调制电路、红外线发射电路、控制按钮、节电电路组成。KEELOQ加密模块中包括KEELOQ加密程序和KEELOQ数据。KEELOQ数据包括密钥、计数器、功能码系列号。发射器的工作流程为：

按下控制按钮；

KEELOQ加密模块由节电状态变成工作状态，载波调制电路、红外线发射电路由断电状态变成工作状态；

KEELOQ加密程序使用密钥、计数器、功能码计算出跳码(KEELOQ加密数据)

将系列号、跳码、按键信息依次串行发送到载波调制电路；

载波调制电路将系列号、跳码、按键信息调制成易于发射的频率传送到红外线发射电路；

红外线发射电路将载有KEELOQ加密数据的红外线信号发射到接收器。

接收器由红外线接收电路、KEELOQ解密模块、应用控制模块(进出、报警、开启等)、执行电路组成。KEELOQ解密模块包括KEELOQ解密程序、主密钥。应用控制模块中包括密钥、计数器、功能码、系列号等。接收器的工作流程为：

接收红外线信号；

由KEELOQ解密程序计算出密钥、计数器、功能码、系列号；

将密钥、计数器、功能码、系列号与接收器中保存的数据对比，如果满足预先设定的授权条件，就由由执行电路执行系统预先设计的动作，如自动报警；自动禁止，大门及车库的开启等。

图2是本实用新型遥控器的一个实例的原理图。本实用新型采用两节3伏纽扣电池(POWER201)供电，U201是Microchip公司的KEELOQ加密芯片HCS301，HCS301具有睡眠状态，保障了系统具有足够低的静态功耗。HCS301从Microchip公司出厂时已经写入了滚码加密程序，从本实用新型申请者处写下密钥、功能码和系列号等。Button201为控制按钮，每次按下控制按钮时，都会触发一次66bitsKEELOQ代码的发射动作。U202是NE555时基芯片，提供红外信号的载波工作频率，R204，R205，C204，C205是U201的外围辅助电路，R204，R205，C204，C205使U201工作在无稳态振荡模式。载波信号经Q203放大后，驱动红外管D201发射红外线信号。U202复位端与U201的脉宽调制输出端(PWM)相连，这种连接方法的结果是：当U201输出“0”时，D201发射红外线信号；当U201输出“1”时，D201不发射红外线信号。R201，R202，R203，C202，C203，Q201，Q202构成NE555的电源控制电路，满足供电的低功耗要求。

图3是一个接收器实例的组成框图。其中节电睡眠电路的功耗极低，它的作用是可以让其它电路平时不上电的，当有红外线信号到达时，才唤醒其它电路，这样的设计可以满足电池供电的低功好耗需要。红外线接收电路实现红外线信号的接收、放大、整形，输出正确的二进制信号。存储器中保存应用系统的授权信息、操作记录、操作策略等。单片机实现KEELOQ解码计算、验证操作权限、控制系统的响应动作以及声光提示。声光提示，输出驱动的作用不需赘述。

图4是接收器睡眠电路的一个实例原理图。红外信号接收管接收红外载波信号后，由Q401-Q403实现三级载波信号放大。放大后的载波信号经D401、D402整流后，由R415，R416，C411变换为数据频率的信号，数据信号经Q404、Q405放大后，由Q406输出唤醒信号。

图5是红外接收电路，U501是红外线接收头，VCC经R571、C571滤波后，使红外线接收头的电源更加稳定，U501是集电极开路输出，接上拉电阻R572。Q511、R545将红外数据反相后送给单片机。

图6是接收器实例的一个单片机电路。该电路的核心是Microchip公司的PIC16X74(U1)，单片机U1中写有KEELOQ解密程序、主密钥、权限判断以及控制策略等程序。存储器U6中可以根据应用系统的需要保存用户的权限、操作记录、黑名单等特定的数据。R30、R31、R32、Z1构成电压采样电路，采样电压经单片机U1模/数转换后，可以在电池欠压时，提醒用户更换电池。RELAY1、RELAY2是继电器，可以驱动自动门、智能锁等设备。D4、D5是RELAY1、RELAY2的续流二极管。Button5，R40，C23构成手动复位电路。

如果在一定时间内没有红外线信号输入，接收器会自动进入睡眠状态，这一点对于电池供电的系统来说意义重大。只有图4中的睡眠电路是工作的(当然它的功耗很低)。当红外线信号到达时，睡眠电路能够及时用Wakeup信号唤醒单片机(U1)。单片机首先要接收64位完整的红外线数据，然后对数据进行解密，判断真伪(是否伪造)，然后判断应用权限(例如是否有权进入)。假如具有足够的应用权限，则执行预先设定的动作(例如，驱动自动门开启)，并且用蜂鸣器和发光二极管提示用户。

图7是声光提示电路。U502是蜂鸣器，Red、Yellow、Green是发光二极管。当接收器接收到有效的数据后，蜂鸣器都会响一秒。红色发光二极管用来指示电源正常。黄色发光二极管用来指示收到管理数据。绿色发光二极管用来指示收到普通数据。

Claims

1、一种红外遥控发射器，其特征在于，包括一块提供红外信号的芯片(U202)和能使其工作在无稳态振荡模式的外围电路(R204，R205，C204，C205)以及该芯片的电源控制电路(R201，R202，R203，C202，C203，Q201，Q202)，所述提供红外信号的芯片(U202)的输出端输出载波信号经放大电路(Q203)放大后驱动红外管(D201)发射红外信号；一加密芯片(U201)为所述提供红外信号的芯片(U202)提供加密数据，一控制按纽(BUTTON201)控制所述加密芯片(U201)。

2、权利要求1所述的红外遥控发射器，其特征在于，所述提供红外信号的芯片用NE555。

3、权利要求1所述的红外遥控发射器，其特征在于，所述加密芯片用HCS301，该芯片中有KEELOQ加密程序和KEELOQ数据。

4、一种红外遥控接收器，其特征在于，包括红外信号接收电路、单片机电路、存储器电路、输出驱动电路和执行电路；所述红外线接收电路实现红外线信号的接收、放大、整形并输出给所述单片机电路；所述存储器中保存授权信息、操作记录、操作策略；所述单片机电路包括解密模块和应用控制模块，所述解密模块中有解密程序和主密钥，所述应用控制模块中包括密钥、计数器、功能码、系列号，实现解码计算、验证操作权限、控制响应动作。

5、权利要求4所述的红外遥控接收器，其特征在于，还包括节电电路，所述节电电路包括红外信号按收管(REC1)、载波信号放大电路(Q401、Q402和Q403)、整流电路(D401、D402)、积分电路(R415，R416，C411)和数据信号放大电路(Q404、Q405)；所述红外信号接收管(REC1)收到红外载波信号，经载波信号放大电路(Q401、Q402和Q403)放大、经整流电路(D401、D402)整流后，由积分电路(R415，R416，C411)积分为数据频率的信号，再由数据信号放大电路(Q404、Q405)放大后，由放大器(Q406)输出唤醒信号给所述单片机。

6、权利要求4所述的红外遥控接收器，其特征在于，所述单片机用PIC16X74。