專利名稱：雙向紅外遙控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于紅外遙控器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及以小鍵盤和液晶顯示器為輸入輸出接口的手持式雙向紅外遙控器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本實(shí)用新型提出的一種雙向紅外遙控器，其特征在于，包括安裝在一殼體內(nèi)的微處理器以及分別與該微處理器相連的液晶驅(qū)動(dòng)電路、電可擦可編程只讀存儲器、串行通訊接口、低電壓檢測電路、電源模塊及電池；安裝在該殼體面板上的液晶顯示器及鍵盤，在該殼體的前端設(shè)置紅外線接收和發(fā)送接口。
所述微處理器單元可選用的是一種低功耗，內(nèi)部資源豐富的8位單片機(jī)。其內(nèi)部帶有CPU、I/O口、定時(shí)器和低電壓檢測電路，當(dāng)電源電壓降低時(shí)，可以給出提示，提醒用戶更新電池，無需外部加低電壓檢測電路。
所述液晶顯示器可為128×65點(diǎn)陣型模塊，其中128×64點(diǎn)陣為文字圖形顯示區(qū)，128×1為圖標(biāo)顯示區(qū)，可以滿足系統(tǒng)對顯示多樣化的要求。模塊接口采用SPI的通訊方式，實(shí)現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的快速刷新，避免在顯示更新時(shí)的延遲。
所述電可擦可編程只讀存儲器可為一個(gè)2k字節(jié)的永久性存儲器，用于存儲PC機(jī)下載的配置信息。即使遙控器需要更新電池或異常掉電，配置信息也不會丟失。
所述紅外線接收發(fā)送接口，利用CPU單元本身的I/O口，通過CPU內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生38k的紅外載波頻率和編碼時(shí)鐘，省去了專用的紅外編碼芯片，以節(jié)省成本，同時(shí)具有體積小，抗干擾性強(qiáng)，功耗低等特點(diǎn)。它能將日光、燈光等雜散光干擾濾掉。這樣就保證了紅外遙控系統(tǒng)在日光、燈光等光線下能夠可靠工作，由于功耗低，滿足了系統(tǒng)對低功耗的要求。
所使用的紅外線發(fā)送接口，由三極管、電容、電阻和紅外發(fā)射管組成；所使用的紅外線接收接口，由電阻、電容和紅外接收管組成。
所述串行通訊口，可采用9600波特率實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。在遙控器使用前，PC機(jī)通過串行通訊接口將配置信息的數(shù)據(jù)下載到CPU單元，CPU單元再將配置信息的數(shù)據(jù)存儲到EEPROM中。當(dāng)遙控器配置完畢，重新復(fù)位后，CPU單元將配置信息從EEPROM中讀到CPU單元內(nèi)部的RAM中，避免頻繁地對EEPROM讀寫，提高讀取數(shù)據(jù)的速度和降低讀寫EERPOM動(dòng)作的功耗。
所述鍵盤模塊是一個(gè)3×3的按鍵陣列，通過鍵盤接口輸入，可以選擇要控制和查詢的設(shè)備，CPU單元解釋鍵盤輸入，在LCD模塊上顯示出來，并將控制或查詢等各種命令通過紅外發(fā)送口發(fā)送出去，家庭控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)接收這些命令。
所述電源模塊采用普通2節(jié)5號電池與一個(gè)升壓電路相連，將輸入電壓升到3.3v，即使升壓電路輸入端(電池)的電壓降到1.8v，輸入端的電壓還能保持在3.3v。因?yàn)橐壕K的工作電壓不能低于2.7v，而CPU單元可以在2.1v的電壓下工作，如果沒有升壓電路，當(dāng)電池的電壓將到2.7v時(shí)，液晶已經(jīng)沒有顯示了，電池的效率大大降低。通過升壓電路，可以大幅度地延長電池的使用期限。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)及效果由于本實(shí)用新型采用了紅外線接收和發(fā)送接口、串行通訊接口以及可視化的液晶顯示窗口，因而能夠與網(wǎng)絡(luò)直接交互信息來監(jiān)控設(shè)備和設(shè)置各種所需的場景。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)一個(gè)遙控器在房間的不同地點(diǎn)均可監(jiān)控家庭網(wǎng)絡(luò)的目的，所帶的液晶顯示器，可顯示整個(gè)家庭的設(shè)備基本情況，并用中文顯示房間名稱，點(diǎn)擊房間名稱可進(jìn)入每個(gè)房間內(nèi)部相應(yīng)設(shè)備的名稱，并且可以對設(shè)備進(jìn)行控制。又由于本發(fā)明采用紅外接收和發(fā)送接口，因而不但可以向網(wǎng)上發(fā)送控制命令，還能夠查詢網(wǎng)上各設(shè)備的狀態(tài)或數(shù)據(jù)。串行通訊接口可與計(jì)算機(jī)相連，以便計(jì)算機(jī)能直接配置和調(diào)試遙控器；紅外接收和發(fā)送接口提供了一個(gè)能直接交互的功能，一方面可以發(fā)送控制命令，另一方面還可以接收到所要查詢的數(shù)據(jù)及狀態(tài)。尤為突出的特點(diǎn)是可以設(shè)置不同的場景，并且能增加、保留或刪除場景。
綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有著明顯的優(yōu)越性和技術(shù)特征，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，為本技術(shù)領(lǐng)域遙控器家族又添一新。
圖2為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例電路連接圖；圖3為本實(shí)用新型的外觀布局圖。
本實(shí)用新型的工作原理如下在遙控器使用前，PC機(jī)通過與計(jì)算機(jī)通訊的串行接口1將配置信息的數(shù)據(jù)下載到CPU，CPU再將配置信息的數(shù)據(jù)存儲到EEPROM 4中。當(dāng)遙控器配置完畢，重新復(fù)位后，CPU將配置信息從EEPROM 4中讀到微處理器2內(nèi)部的存儲器3中，這樣可以避免頻繁地對EEPROM 4讀寫，提高讀取數(shù)據(jù)的速度和降低讀寫EERPOM 4動(dòng)作的功耗。
通過鍵盤輸入口8輸入，可以選擇要控制和查詢的設(shè)備，CPU解釋鍵盤輸入，而后把結(jié)果通過液晶顯示器9顯示出來，并將控制或查詢等各種命令通過紅外發(fā)送口6發(fā)送出去，家庭控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)接收這些命令。對于查詢命令，家庭控制網(wǎng)絡(luò)將要查詢的信息通過網(wǎng)絡(luò)上的紅外發(fā)送口6送出，遙控器的紅外接收口7接收到這些信息后，由CPU處理，并在液晶顯示器9顯示出來。其中液晶顯示器9由受微處理器2控制的LCD電源管理模塊10供電。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例電路組成及連接關(guān)系如圖2所示，本實(shí)施例所使用的微處理器U1選用的是一種低功耗，內(nèi)部資源豐富的8位單片機(jī)(型號為EPD8000)。其內(nèi)部帶有CPU、I/O口、定時(shí)器、存儲器和低電壓檢測電路，低電壓檢測的腳位LVDIN與電池的正極相連。低電壓檢測電路經(jīng)電源模塊檢測電池的電壓。定時(shí)器能產(chǎn)生38K的紅外載波頻率和編碼時(shí)鐘，提供給紅外發(fā)送口和紅外接收口。所使用的液晶顯示模塊U4(型號為S061713)的SPI接口與U1的SPI接口直接相連，由電阻R1、R2和T1組成的電源管理模塊可以實(shí)現(xiàn)對U4的電源控制，當(dāng)要關(guān)閉液晶顯示模塊時(shí)，U1的控制腳位輸出一個(gè)高電平，使T1工作在截止?fàn)顟B(tài)，從而切斷了系統(tǒng)電源與液晶顯示模塊的電源的連接，液晶顯示模塊就關(guān)閉了。當(dāng)要打開液晶顯示模塊時(shí)，U1的控制腳位輸出一個(gè)低電平，使T1工作在導(dǎo)通狀態(tài)，從而系統(tǒng)電源與液晶顯示模塊的電源相連，液晶顯示模塊就可以工作了。R3和C3連接到U4的復(fù)位腳，構(gòu)成U4的復(fù)位信號。所使用的EEPROM U2是一個(gè)2k字節(jié)的永久性存儲器(型號為24C16)，通過其I2C總線與U1相連接，為了能正常工作，需要在I2C總線中的數(shù)據(jù)線加上上拉電阻R4。所使用的紅外線發(fā)送接口，由電阻R7、R8、R9、R10，三極管T2、T3，電容C12和紅外發(fā)射管D2組成。紅外載波頻率和編碼時(shí)鐘由微處理器內(nèi)部定時(shí)器產(chǎn)生，從U1的I/O口輸出的紅外載頻信號，如果是低電平，則T2是截止?fàn)顟B(tài)，由于R9也使T3處于截止?fàn)顟B(tài)，紅外發(fā)射管D2不發(fā)光。當(dāng)紅外載頻信號為高電平，T2導(dǎo)通，通過R8使T3的基極為低，使T3處于飽和狀態(tài)，從而驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管D2發(fā)光，電阻R10為D2提供發(fā)射的峰值電流，C12為峰值電流提供能量。所使用的紅外線接收接口，由電阻R6、電容C11和紅外接收管U5組成。R6和C11是一個(gè)濾波電路，起到穩(wěn)定U5的工作電壓的作用。U5的輸出腳與U1的輸入口相連，U5本身有選頻網(wǎng)絡(luò)，接收到的載波信號去掉載波后從U5輸出腳進(jìn)入U(xiǎn)1的輸入腳，由U1負(fù)責(zé)解釋接收到的數(shù)據(jù)。所使用的串行通訊口，U1采用9600波特率實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊，通訊端口CJ1由三根線組成，一根為輸出線，一根為接收線，一根為地線。兩根通訊線上分別有一個(gè)上拉電阻R11和R12。所使用的鍵盤模塊K1-K9共有9個(gè)按鍵，可以實(shí)現(xiàn)按鍵輸入。所使用的電源模塊采用普通2節(jié)5號電池供電，由電解電容C1、C2、電感L1、DC-DC轉(zhuǎn)換芯片U3，場效應(yīng)管Q1和肖特基二極管D1組成，將輸入電壓升到3.3v，即使升壓電路輸入端(電池)的電壓降到1.8v，輸入端的電壓還能保持在3.3v。因?yàn)橐壕K的工作電壓不能低于2.7v，而CPU可以在2.1v的電壓下工作，如果沒有升壓電路，當(dāng)電池的電壓將到2.7v時(shí)，液晶已經(jīng)沒有顯示了，電池的效率大大降低。通過升壓電路，可以大幅度地延長電池的使用期限。
本實(shí)施例的外觀布局如圖3所示，本雙向紅外遙控器包括具有3×3鍵位的鍵盤31、128×65液晶顯示器32、紅外線接收口33和紅外發(fā)送接口34、PC通訊接口35。本遙控器為終端用戶提供了一種與HomeNet溝通的窗口，采用紅外線通信方式，可以監(jiān)測和控制HomeNet上終端設(shè)備。其外形體積小，重量輕，操作界面友好。各部分的功能分別說明如下鍵盤定義上 鍵此鍵為復(fù)合鍵，在定時(shí)設(shè)置和時(shí)間設(shè)置中當(dāng)“增加”鍵，在其他情況下，用來在屏幕上向上移動(dòng)標(biāo)志條，選擇房間或設(shè)備。下 鍵此鍵為復(fù)合鍵，在定時(shí)設(shè)置和時(shí)間設(shè)置中當(dāng)“減少”鍵，在其他情況下，用來在屏幕上向上移動(dòng)標(biāo)志條，選擇房間或設(shè)備。確認(rèn)鍵進(jìn)入下一級菜單，或確認(rèn)打開一個(gè)功能。開 鍵此鍵為復(fù)合鍵，在定時(shí)設(shè)置和時(shí)間設(shè)置中當(dāng)“向后選擇”鍵，在其他情況下，發(fā)送“打開”的控制命令。關(guān) 鍵此鍵為復(fù)合鍵，在定時(shí)設(shè)置和時(shí)間設(shè)置中當(dāng)“向前選擇”鍵，在其他情況下，發(fā)送“關(guān)閉”的控制命令。返回鍵返回上一級菜單場景鍵進(jìn)入場景選擇功能。查詢鍵可以查看設(shè)備的狀態(tài)。設(shè)置鍵設(shè)置系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)，如時(shí)間，場景的設(shè)定。下面就布局圖對本實(shí)用新型的部分功能實(shí)現(xiàn)描述如下遙控功能當(dāng)選定房間中的某個(gè)設(shè)備后，按“開”或“關(guān)”鍵可以打開或關(guān)閉該設(shè)備，如果是調(diào)光燈這類非開關(guān)型設(shè)備，可以調(diào)節(jié)控制其亮度等參數(shù)。查詢功能當(dāng)選定房間中的某個(gè)設(shè)備后，按“查詢”鍵可以查看該設(shè)備的狀態(tài)(是處于“打開”或是“關(guān)閉”狀態(tài))；如果是調(diào)光燈這類非開關(guān)型設(shè)備，可以查看其亮度等參數(shù)。時(shí)間設(shè)定通過遙控器上的“設(shè)置”鍵可以設(shè)定整個(gè)HomeNet上所有BCU(總線耦合單元)的系統(tǒng)時(shí)間，使所有BCU的時(shí)間同步。定時(shí)設(shè)定當(dāng)選定房間中的某個(gè)設(shè)備后，按“確定”鍵進(jìn)入該設(shè)備的定時(shí)設(shè)定功能。在定時(shí)設(shè)定功能中可以設(shè)定該設(shè)備的定時(shí)開啟、定時(shí)關(guān)閉和定時(shí)開啟一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。如果是調(diào)光燈這類非開關(guān)型設(shè)備，可以設(shè)定其亮度等參數(shù)。場景設(shè)定如果想保存HomeNet上設(shè)備的一個(gè)當(dāng)前狀態(tài)，可以選擇“設(shè)置”鍵，進(jìn)入場景功能設(shè)定可增加一個(gè)場景，也可以刪除一個(gè)已經(jīng)存在的場景。場景開啟按“場景”鍵，進(jìn)入場景選擇菜單，選定一個(gè)場景后，按“確定”鍵，即可打開一個(gè)場景，使HomeNet上設(shè)備恢復(fù)到從前保存的狀態(tài)。配置下載當(dāng)HomeNet的設(shè)備配置更新后，通過串行通訊接口，將新的配置信息下載到遙控器中，以重新實(shí)現(xiàn)對HomeNet的設(shè)備的控制?；叶日{(diào)整選擇“設(shè)置”鍵，進(jìn)入LCD的灰度調(diào)整界面，用“開”鍵和“關(guān)”鍵進(jìn)行調(diào)整。
本實(shí)用新型在使用前需要兩個(gè)必要地條件一是要安置一套完備的Homenet系統(tǒng)；二是要通過PC機(jī)經(jīng)與計(jì)算機(jī)通訊串行口下載相關(guān)的配置數(shù)據(jù)。這就要求在具體實(shí)施過中，需要一臺PC機(jī)和一根供下載數(shù)據(jù)用的導(dǎo)線。另外，在使用中，如果要查詢設(shè)備狀態(tài)或設(shè)置場景等，可通過遙控器的紅外發(fā)送口向Homenet發(fā)送指令，后再有遙控器的紅外接收口來接收從Homenet上回傳的信息，經(jīng)處理后結(jié)果在液晶屏上顯示出來。具體使用時(shí)為了保證最佳效果，要求盡可能使紅外接收頭正對Homenet的紅外發(fā)射頭；遙控距離最好在8-10米內(nèi)，角度在15-30度左右為佳。
權(quán)利要求1.一種雙向紅外遙控器，其特征在于，包括安裝在一殼體內(nèi)的微處理器以及分別與該微處理器相連的液晶驅(qū)動(dòng)電路、電可擦可編程只讀存儲器、串行通訊接口、低電壓檢測電路、電源模塊及電池；安裝在該殼體面板上的液晶顯示器及鍵盤，在該殼體的前端設(shè)置紅外線接收和發(fā)送接口。
2.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所述微處理器單元為8位單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所述液晶顯示器為128×65點(diǎn)陣型模塊，其中128×64點(diǎn)陣為文字圖形顯示區(qū)，128×1為圖標(biāo)顯示區(qū)。
4.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所述電可擦可編程只讀存儲器可為一個(gè)2k字節(jié)的永久性存儲器。
5.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所說的紅外線發(fā)送接口，由三極管、電容、電阻和紅外發(fā)射管組成；所說的紅外線接收接口，由電阻、電容和紅外接收管組成。
6.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所說的鍵盤模塊是一個(gè)3×3的按鍵陣列模塊。
7.如權(quán)利要求1所述的雙向紅外遙控器，其特征在于，所說的電源模塊采用電池與一個(gè)升壓電路相連。
專利摘要本實(shí)用新型屬于紅外遙控器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙向紅外遙控器。包括安裝在一殼體內(nèi)的微處理器以及分別與該微處理器相連的液晶驅(qū)動(dòng)電路、電可擦可編程只讀存儲器、串行通訊接口、低電壓檢測電路、電源模塊及電池；安裝在該殼體面板上的液晶顯示器及鍵盤，在該殼體的前端設(shè)置紅外線接收和發(fā)送接口。本實(shí)用新型不僅能通過計(jì)算機(jī)，依據(jù)室內(nèi)的設(shè)備布局狀況直接配置所想要的“遙控器”(指內(nèi)容)。還可以通過遙控器實(shí)現(xiàn)定時(shí)、場景設(shè)置、系統(tǒng)時(shí)間設(shè)定、遙控設(shè)備、灰度調(diào)整、安防復(fù)位、設(shè)備查詢、計(jì)量表查詢、溫濕度查詢、低電壓檢測及自檢功能。另外，所帶有的小型液晶顯示器，可顯示整個(gè)家庭的設(shè)備名稱，用戶可以根據(jù)中文提示，很直觀的選擇所需要的服務(wù)。
文檔編號G08C23/04GK2550971SQ0223547
公開日2003年5月14日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者鄭立安, 包一兵 申請人:清華同方股份有限公司