專利名稱：一種基于rf4ce的家電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家電遙控控制領(lǐng)域，具體指一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
遙控裝置一般用于用戶對(duì)家電設(shè)備的短距無(wú)線操控當(dāng)中，目前以紅外信號(hào)的方式最為常見(jiàn)。紅外技術(shù)在設(shè)計(jì)上雖然簡(jiǎn)單容易，而且已有多年的成熟應(yīng)用，但其有著固有的物理缺陷，比如遙控器與電器之間的距離不能過(guò)遠(yuǎn)，遙控器使用時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)電器的接收方向， 左右偏差角度不能超過(guò)25度，否則電器無(wú)法準(zhǔn)確接收指令。遙控器在使用時(shí)要避免強(qiáng)光或其它光源的干擾。遙控器與電器之間不能存在障礙物，否則紅外信號(hào)會(huì)被阻擋。遙控器與電器之間的通訊僅為單向。不同的電器設(shè)備可能需要不同的遙控器，增加了成本，同時(shí)給使用帶來(lái)極大不便。以上紅外遙控技術(shù)令人頭疼的缺陷嚴(yán)重影響了數(shù)字化家居的生活品質(zhì)。本發(fā)明提出一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)。RF4CE是新一代家電遙控標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議， 其中 RF 即射頻(Radio Frequency)，4 是指 〃for〃(four 同音)，CE 即消費(fèi)電子(Consumer Electronics)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種不受控制角度和控制距離的限制的一種基于RF4CE 的家電控制系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，技術(shù)方案為
一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，包括遙控器和配合遙控器工作的終端控制器，所述遙控器包括第一微控制器，以及與第一微控制器連接的第一 RF模塊、第一紅外接口、IXD顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)、電源模塊和晶振，所述終端控制器包括第二微控制器，以及與第二微控制器連接的第二 RF模塊、第二紅外接口。本發(fā)明的一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，采用雙向通信方式，不受控制角度和控制距離的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)隨意監(jiān)控電子設(shè)備。實(shí)現(xiàn)了遙控器與家用電器的雙向通信，并且降低了功耗，給用戶使用帶了較大的方便。在設(shè)計(jì)中將遙控器設(shè)置為FFD (全功能設(shè)備)，使其具有組建網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)的功能，如果需要還可以在FFD上增加遠(yuǎn)程通信模塊，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程控制功能。家用電器的終端控制器設(shè)置為RFD (精簡(jiǎn)功能設(shè)備)，從FFD接收信息或?qū)⑿畔魉徒oFFD。遙控器負(fù)責(zé)建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，允許其它的ZigBee 節(jié)點(diǎn)加入，當(dāng)RFD節(jié)點(diǎn)成功加入遙控器建立的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，遙控器便給RFD分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。 此后，便通過(guò)遙控器矩陣鍵盤(pán)對(duì)RFD發(fā)送控制指令?？刂浦噶?、網(wǎng)絡(luò)地址等信息通過(guò)LCD顯示。RFD接收到來(lái)自遙控器的控制指令后，通過(guò)微控制器將控制指令進(jìn)行編碼，并通過(guò)紅外接口發(fā)送給家用電器。執(zhí)行本發(fā)明中的微控制器是系統(tǒng)的核心，它負(fù)責(zé)完成對(duì)紅外信號(hào)的編碼、解碼運(yùn)算，并可以將紅外控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)格式通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)送與接收，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)建立的流程如下
(1)建立網(wǎng)絡(luò)；
遙控器啟動(dòng)新的網(wǎng)絡(luò)建立過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)層首先請(qǐng)求介質(zhì)訪問(wèn)控制子層協(xié)議(MediaAccess Control)對(duì)協(xié)議所規(guī)定的信道或物理層默認(rèn)的有效信道進(jìn)行能量掃描，網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體收到檢測(cè)掃描結(jié)果后執(zhí)行主動(dòng)掃描，如果沒(méi)有找到合適的信道，則終止建網(wǎng)過(guò)程。如果成功建立好ZigBee網(wǎng)絡(luò)就為該網(wǎng)絡(luò)選擇一個(gè)標(biāo)志符PANID。同時(shí)充許其它的終端節(jié)點(diǎn) RFD設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)；
(2)終端節(jié)點(diǎn)加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)；
家用電器終端節(jié)點(diǎn)RFD設(shè)備加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，如果成功加入則給終端節(jié)點(diǎn)RFD分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并將該地址記錄、保存于存儲(chǔ)器當(dāng)中。進(jìn)入遙控鍵盤(pán)檢測(cè)，否則重新等待；
(3)鍵盤(pán)檢測(cè)；
檢測(cè)是否有按鍵按下，并讀取鍵值，軟件判斷指令，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)對(duì)RFD發(fā)送控制指令；其中控制指令、網(wǎng)絡(luò)地址等重要信息通過(guò)IXD顯示模塊顯示。同時(shí)也可以對(duì)指令進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換成紅外線方式發(fā)射。(4)電器終端節(jié)點(diǎn)RFD接收到來(lái)自遙控器的控制指令，通過(guò)微控制器對(duì)控制指令重新進(jìn)行編碼，并通過(guò)紅外發(fā)射管進(jìn)行紅外的發(fā)射。滿足傳統(tǒng)家電的紅外接收。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中
圖1是基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)的遙控器原理框圖； 圖2是基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)的家用電器終端控制器； 圖3是基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)的的軟件流程圖。圖中的附圖標(biāo)記為
1-第一 RF模塊、2-第一紅外接口、3-IXD顯示模塊、4-第一微控制器、5-矩陣鍵盤(pán)、 6-電源模塊、7-晶振、8-第二紅外接口、9-第二 RF模塊、10-第二微控制器。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖1、2所示，本實(shí)施例提供了一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，包括遙控器和配合遙控器工作的終端控制器，所述遙控器包括第一微控制器4，以及與第一微控制器連接的第一 RF模塊1、第一紅外接口 2、IXD顯示模塊3、矩陣鍵盤(pán)5、電源模塊6和晶振7，所述終端控制器包括第二微控制器10，以及與第二微控制器連接的第二 RF模塊8、第二紅外接 Π 8。第一紅外接口 2采用紅外發(fā)射管及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。IXD顯示模塊3為彩色圖形點(diǎn)陣液晶顯示器0CMJ4X8C。第一微控制器4和第二微控制器10均采用PIC24F單片機(jī)。第一 RF模塊1和第二 RF模塊9均采用Microchip公司的MRF24J20模塊。矩陣鍵盤(pán)5采用5x5的矩陣鍵盤(pán)。晶振7采用32KHz的無(wú)源晶振。第二紅外接口 8由紅外發(fā)射管和紅外接收頭構(gòu)成。如圖3主程序流程圖，軟件設(shè)計(jì)的核心是基于RF4CE ZigBee協(xié)議棧的編程，步驟如下
(1)建立網(wǎng)絡(luò)；
遙控器啟動(dòng)新的網(wǎng)絡(luò)建立過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)層首先請(qǐng)求MAC層對(duì)協(xié)議所規(guī)定的信道或物理層默認(rèn)的有效信道進(jìn)行能量掃描，網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體收到檢測(cè)掃描結(jié)果后執(zhí)行主動(dòng)掃描，如果沒(méi)有找到合適的信道，則終止建網(wǎng)過(guò)程。如果成功建立好ZigBee網(wǎng)絡(luò)就為該網(wǎng)絡(luò)選擇一個(gè)標(biāo)志符PANID。同時(shí)充許其它的終端節(jié)點(diǎn)RFD設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)；
(2)終端節(jié)點(diǎn)加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)；
家用電器終端節(jié)點(diǎn)RFD設(shè)備加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，如果成功加入則給終端節(jié)點(diǎn)RFD分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并將該地址記錄、保存于存儲(chǔ)器當(dāng)中。進(jìn)入遙控鍵盤(pán)檢測(cè)，否則重新等待；
(3)鍵盤(pán)檢測(cè)；
檢測(cè)是否有按鍵按下，并讀取鍵值，軟件判斷指令，通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)對(duì)RFD發(fā)送控制指令；其中控制指令、網(wǎng)絡(luò)地址等重要信息通過(guò)LCD顯示。同時(shí)也可以對(duì)指令進(jìn)行編碼轉(zhuǎn)換成紅外線方式發(fā)射。(4)家電終端節(jié)點(diǎn)RFD接收到來(lái)自遙控器的控制指令，通過(guò)微控制器對(duì)控制指令重新進(jìn)行編碼，并通過(guò)紅外發(fā)射管進(jìn)行紅外的發(fā)射。滿足傳統(tǒng)家電的紅外接收。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，包括遙控器和配合遙控器工作的終端控制器，其特征在于，所述遙控器包括第一微控制器，以及與第一微控制器連接的第一 RF模塊、第一紅外接口、IXD顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)、電源模塊和晶振，所述終端控制器包括第二微控制器， 以及與第二微控制器連接的第二 RF模塊、第二紅外接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一紅外接口采用紅外發(fā)射管及其驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LCD顯示模塊為彩色圖形點(diǎn)陣液晶顯示器0CMJ4X8C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一微控制器和第二微控制器均采用PIC24F單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一RF模塊和第二 RF模塊均采用Microchip公司的MRF24J20模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述矩陣鍵盤(pán)采用 5x5的矩陣鍵盤(pán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的晶振采用 32KHz的無(wú)源晶振。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二紅外接口由紅外發(fā)射管和紅外接收頭構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，屬于家電遙控控制技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括遙控器和配合遙控器工作的電器終端。所述遙控器包括第一微控制器，與第一微控制器連接的第一RF模塊、第一紅外接口、LCD顯示模塊、矩陣鍵盤(pán)、電源模塊、晶振，電器終端包括第二微控制器，以及與第二微控制器連接的第二RF模塊、第二紅外接口。本發(fā)明的一種基于RF4CE的家電控制系統(tǒng)，采用基于RF4CEZigBee協(xié)議的雙向通信方式，具有不受控制角度和控制距離的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)隨意監(jiān)控電子設(shè)備。實(shí)現(xiàn)了遙控器與家用電器的雙向通信，并且降低了功耗，克服了傳統(tǒng)的紅外線遙控方式的缺點(diǎn)，給用戶使用帶了較大的方便。
文檔編號(hào)G08C23/04GK102364898SQ20111015789
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者徐華軍 申請(qǐng)人:徐華軍