一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置及方法，其裝置包括處理器、電源模塊、無線收發(fā)模塊、低功耗控制模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊和紅外探測模塊；所述處理器分別與紅外接收模塊、無線收發(fā)模塊、低功耗控制模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊連接，所述電源模塊分別與低功耗控制模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊、處理器連接，所述無線收發(fā)模塊與外部網(wǎng)關(guān)連接，所述低功耗控制模塊與紅外接收模塊連接，所述紅外發(fā)射模塊與外部家用電器連接。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能同時(shí)進(jìn)行紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測，通過熱釋電傳感器進(jìn)行人體感應(yīng)，具有學(xué)習(xí)能力，且功耗低。
【專利說明】一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置 及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展以及人們居住理念的變化與提升，家居智能 化和家電網(wǎng)絡(luò)化逐漸成為熱門話題。智能家居是指將各種信息設(shè)備和住宅設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連 接起來，從而構(gòu)筑舒適、安全、方便的信息化居住空間，滿足人們在家中生活、工作、娛樂和 交流的需要，提供安防、社區(qū)管理和人們外出時(shí)了解家居狀況的手段。
[0003] 經(jīng)過多年的需求累積，目前通常把智能家居定義為利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和綜合布線 技術(shù)，通過家庭信息管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)地組合成一個(gè)系統(tǒng)。具 體來說，就是首先在一個(gè)家居中建立一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)，為家庭信息提供必要的通路，在家庭網(wǎng) 絡(luò)操作系統(tǒng)的控制下，通過相應(yīng)的硬件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡(luò)上的家電和設(shè)備 的控制和監(jiān)測。其次，它們都要通過一定的網(wǎng)絡(luò)平臺，構(gòu)成與外界的通訊通道，以實(shí)現(xiàn)與家 庭以外的世界溝通信息，滿足遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測和交換信息的需求。最終達(dá)到滿足人們對安 全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。
[0004] 智能家居是一個(gè)多功能的綜合技術(shù)系統(tǒng)，它以家庭住宅為平臺，利用先進(jìn)的計(jì)算 機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)，將家庭中的各種電器設(shè)備通過某種形式 的網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地連接在一起，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的綜合管理與調(diào)控，為人們提供一個(gè)舒適、安全、方 便、環(huán)保和高效率的生活環(huán)境。
[0005] 雖然智能家居的概念很早就出現(xiàn)，市場需求也一直存在，但長期以來智能家居的 發(fā)展由于受制于相關(guān)技術(shù)的突破，一直沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用普及。
[0006] 在智能家居系統(tǒng)中，將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)已成為勢不可擋的趨勢。這 不僅僅是因?yàn)闊o線網(wǎng)絡(luò)可以提供更大的靈活性、流動性，省去花在綜合布線上的費(fèi)用和精 力，而且更因?yàn)樗霞彝ゾW(wǎng)絡(luò)的通訊特點(diǎn)。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，必將大大促 進(jìn)家庭網(wǎng)絡(luò)智能化的進(jìn)程。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能同時(shí)進(jìn)行紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測，通過熱 釋電傳感器進(jìn)行人體感應(yīng)，具有學(xué)習(xí)能力，且功耗低的裝置及方法。
[0008] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的 裝置，包括處理器、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊和無線收發(fā)模塊；
[0009] 所述處理器，其分別與紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊、無線收發(fā)模 塊連接，用于對紅外接收模塊的紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對紅外探測模塊的遠(yuǎn) 紅外線量電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并接收無線收發(fā)模塊的事件信號，進(jìn)行事件信號類型判斷 和事件信號數(shù)據(jù)處理，還用于向紅外發(fā)射模塊發(fā)送控制電信號；
[0010] 所述紅外接收模塊，其與處理器連接，用于獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將紅外遙控 數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號；
[0011] 所述紅外發(fā)射模塊，其與外部家用電器連接，用于將處理器發(fā)送的控制電信號轉(zhuǎn) 化為紅外控制光信號，向外部接收器發(fā)送紅外控制光信號；
[0012] 所述紅外探測模塊，其用于檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化為 電信號傳輸給處理器；
[0013] 所述無線收發(fā)模塊，其與外部網(wǎng)關(guān)連接，用于接收外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，并向處理 器轉(zhuǎn)發(fā)事件信號。
[0014] 所述處理器為無線射頻處理器。
[0015] 還包括電源模塊，其分別與處理器、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊、低功耗控制模 塊連接，用于分別為處理器、紅外發(fā)射模塊、紅外探測模塊、低功耗控制模塊提供電能。
[0016] 所述紅外接收模塊包括PIN光電二極管、自動增益控制器、帶通濾波器、第一運(yùn)算 放大器和控制電路，所述PIN光電二極管的正極接地，負(fù)極經(jīng)輸入電路與自動增益控制器 一端連接；所述自動增益控制器、帶通濾波器、第一運(yùn)算放大器依次串聯(lián)，所述控制電路分 別與自動增益控制器、帶通濾波器、第一運(yùn)算放大器連接，紅外接收模塊分別通過自動增益 控制器、帶通濾波器和運(yùn)算放大器自動對紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號進(jìn)行增益、過濾和放大，所述控 制電路控制自動增益控制器、帶通濾波器和運(yùn)算放大器運(yùn)作。
[0017] 還包括低功耗控制模塊，其與處理器和電源模塊連接，用于接收處理器的控制信 號和電源模塊的電能，控制紅外接收模塊運(yùn)行功率。
[0018] 所述紅外發(fā)射模塊設(shè)置有PNP三極管，所述PNP三極管與處理器連接，所述PNP三 極管用于放大紅外控制信號；所述紅外發(fā)射模塊設(shè)置有多個(gè)紅外發(fā)射管。
[0019] 所述紅外探測模塊包括熱釋紅外傳感器和熱釋電處理器，所述熱釋紅外傳感器和 熱釋電處理器連接，熱釋紅外傳感器感應(yīng)外部物體的紅外線量，熱釋電處理器將紅外線量 轉(zhuǎn)化為電信號。
[0020] 所述熱釋電處理器包括第二運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門、狀態(tài)控制器、延遲時(shí) 間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器，所述第二運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門和狀態(tài)控制器依次串 聯(lián)，所述延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器均與所述狀態(tài)控制器連接，熱釋電處理器將熱 釋紅外傳感器檢測的電信號放大和信號處理。
[0021] 所述低功耗控制模塊包括偏置電阻R1、三極管、限流電阻R2,所述偏置電阻R1與 三極管基極連接，所述三極管發(fā)射極與所述限流電阻R3連接，所述三極管的集電極連接 3. 3V電源。
[0022] 一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置運(yùn)作方法，包括以下步驟：
[0023] 步驟S1 :裝置初始化，無線收發(fā)模塊與外部網(wǎng)關(guān)連接，如果接收到外部網(wǎng)關(guān)的事 件信號，向處理器轉(zhuǎn)發(fā)事件信號；如果沒有接收到外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，裝置進(jìn)入休眠狀 態(tài)；
[0024] 步驟S2 :處理器判斷事件信號類型，如果是命令信號，進(jìn)入步驟S3 ;如果是中斷事 件，進(jìn)入步驟S8 ;
[0025] 步驟S3:處理器判斷命令信號類型，如果是學(xué)習(xí)命令，進(jìn)入步驟S4 ;如果是紅外轉(zhuǎn) 發(fā)控制命令，進(jìn)入步驟S7;
[0026] 步驟S4 :低功耗控制模塊接收處理器的控制信號和電源模塊的電能，控制紅外接 收模塊的運(yùn)行功率；
[0027] 步驟S5 :紅外接收模塊獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧t 外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號；
[0028] 步驟S6 :處理器進(jìn)行紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理結(jié)果經(jīng)無線收發(fā) 模塊傳送給外部網(wǎng)關(guān)，結(jié)束；
[0029] 步驟S7 :紅外發(fā)射模塊將處理器發(fā)送的控制電信號轉(zhuǎn)化為紅外控制光信號，向外 部接收器發(fā)送紅外控制光信號，結(jié)束；
[0030] 步驟S8 :處理器判斷中斷事件，如果是紅外探測中斷事件，進(jìn)入步驟S9 ;如果是恢 復(fù)出廠設(shè)置中斷事件，進(jìn)入步驟S10 ;
[0031] 步驟S9 :紅外探測模塊檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化為電信 號傳輸給處理器，所述處理器將紅外線量的電信號經(jīng)無線收發(fā)模塊傳輸給網(wǎng)關(guān)，結(jié)束；
[0032] 步驟S10 :處理器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息刪除，設(shè)備重啟，結(jié)束。
[0033] 本發(fā)明的有益效果是：
[0034] 1、紅外發(fā)射模塊和紅外探測模塊可以實(shí)現(xiàn)本裝置具備紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功 能；
[0035] 2、低功耗控制模塊可以實(shí)現(xiàn)紅外接收模塊在不運(yùn)作的情況下，實(shí)現(xiàn)紅外接收模塊 進(jìn)入休眠模式；
[0036] 3、紅外探測模塊內(nèi)的熱釋紅外傳感器可以進(jìn)行人體感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)人體移動雙鑒探 測；
[0037] 4、多個(gè)紅外發(fā)射管可以全方位覆蓋進(jìn)行紅外發(fā)射，實(shí)現(xiàn)高效紅外發(fā)射，擴(kuò)大了信 號覆蓋區(qū)域；
[0038] 5、本裝置具有學(xué)習(xí)能力，能智能學(xué)習(xí)各種運(yùn)作流程。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置的模塊框圖；
[0040] 圖2為紅外接收模塊的模塊框圖；
[0041] 圖3為紅外發(fā)射模塊的原理圖；
[0042] 圖4為紅外探測模塊的模塊框圖；
[0043] 圖5為低功耗控制模塊的原理圖；
[0044] 圖6為本發(fā)明一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置運(yùn)作方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0046] 如圖1至圖5所示，一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，包括處理器201、紅 外接收模塊203、紅外發(fā)射模塊204、紅外探測模塊205和無線收發(fā)模塊207 ;
[0047] 所述處理器201，其分別與紅外接收模塊203、紅外發(fā)射模塊204、紅外探測模塊 205、無線收發(fā)模塊207連接，用于對紅外接收模塊203的紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理，對紅外探測模塊205的遠(yuǎn)紅外線量電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并接收無線收發(fā)模塊207的事 件信號，進(jìn)行事件信號類型判斷和事件信號數(shù)據(jù)處理，還用于向紅外發(fā)射模塊204發(fā)送控 制電信號；
[0048] 所述紅外接收模塊203,其與處理器201連接，用于獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將 紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器201轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號；
[0049] 所述紅外發(fā)射模塊204,其與外部家用電器連接，用于將處理器201發(fā)送的控制電 信號轉(zhuǎn)化為紅外控制光信號，向外部接收器發(fā)送紅外控制光信號；
[0050] 所述紅外探測模塊205,其用于檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化 為電信號傳輸給處理器201 ;
[0051] 所述無線收發(fā)模塊207,其與外部網(wǎng)關(guān)連接，用于接收外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，并向 處理器201轉(zhuǎn)發(fā)事件信號。
[0052] 所述處理器201為無線射頻處理器。
[0053] 還包括電源模塊202,其分別與處理器201、紅外發(fā)射模塊204、紅外探測模塊205、 低功耗控制模塊206連接，用于分別為處理器201、紅外發(fā)射模塊204、紅外探測模塊205、低 功耗控制模塊206提供電能。
[0054] 所述紅外接收模塊203包括PIN光電二極管2031、自動增益控制器2032、帶通濾 波器2033、第一運(yùn)算放大器2034和控制電路2035,所述PIN光電二極管2031的正極接地， 負(fù)極經(jīng)輸入電路與自動增益控制器2032 -端連接；所述自動增益控制器2032、帶通濾波器 2033、第一運(yùn)算放大器2034依次串聯(lián)，所述控制電路2035分別與自動增益控制器2032、帶 通濾波器2033、第一運(yùn)算放大器2034連接，紅外接收模塊203分別通過自動增益控制器、帶 通濾波器和運(yùn)算放大器自動對紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號進(jìn)行增益、過濾和放大，所述控制電路控 制自動增益控制器、帶通濾波器和運(yùn)算放大器運(yùn)作。
[0055] 還包括低功耗控制模塊206,其與處理器201和電源模塊202連接，用于接收處 理器201的控制信號和電源模塊202的電能，控制紅外接收模塊203運(yùn)行功率，當(dāng)處理器 (201)接收到學(xué)習(xí)信號時(shí)，低功耗控制模塊（206)導(dǎo)通，將電源模塊（202)的電能輸出至紅 外接收模塊（203);學(xué)習(xí)結(jié)束后，低功耗控制模塊（206)截止，紅外接收模塊（203)處于低 功耗狀態(tài)。
[0056] 所述紅外發(fā)射模塊204設(shè)置有PNP三極管，所述PNP三極管與處理器201連接，所 述PNP三極管用于放大紅外控制信號；所述紅外發(fā)射模塊204設(shè)置有多個(gè)紅外發(fā)射管。
[0057] 所述紅外探測模塊205包括熱釋紅外傳感器2051和熱釋電處理器2052，所述熱釋 紅外傳感器2051和熱釋電處理器2052連接，熱釋紅外傳感器2051感應(yīng)外部物體的紅外線 量，熱釋電處理器2052將紅外線量轉(zhuǎn)化為電信號。
[0058] 所述熱釋電處理器2051包括第二運(yùn)算放大器2053、電壓比較器2054、與門2055、 狀態(tài)控制器2056、延遲時(shí)間定時(shí)器2057和封鎖時(shí)間定時(shí)器2058,所述第二運(yùn)算放大器 2053、電壓比較器2054、與門2055和狀態(tài)控制器2056依次串聯(lián)，所述延遲時(shí)間定時(shí)器2057 和封鎖時(shí)間定時(shí)器2058均與所述狀態(tài)控制器2056連接，熱釋電處理器2051將熱釋紅外傳 感器2051檢測的電信號放大和信號處理。
[0059] 所述低功耗控制模塊206包括偏置電阻R1、三極管、限流電阻R2,所述偏置電阻R1 與三極管基極連接，所述三極管發(fā)射極與所述限流電阻R3連接，所述三極管的集電極連接 3. 3V電源。
[0060] 如圖6所示，一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置運(yùn)作方法，包括以下步驟：
[0061] 步驟S1 :裝置初始化，無線收發(fā)模塊207與外部網(wǎng)關(guān)連接，如果接收到外部網(wǎng)關(guān)的 事件信號，向處理器201轉(zhuǎn)發(fā)事件信號；如果沒有接收到外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，裝置進(jìn)入休 眠狀態(tài)；
[0062] 步驟S2 :處理器201判斷事件信號類型，如果是命令信號，進(jìn)入步驟S3 ;如果是中 斷事件，進(jìn)入步驟S8 ;
[0063] 步驟S3:處理器201判斷命令信號類型，如果是學(xué)習(xí)命令，進(jìn)入步驟S4 ;如果是紅 外轉(zhuǎn)發(fā)控制命令，進(jìn)入步驟S7;
[0064] 步驟S4 :低功耗控制模塊206接收處理器201的控制信號和電源模塊202的電能， 控制紅外接收模塊203的運(yùn)行功率；
[0065] 步驟S5 :紅外接收模塊203獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變 為紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器201轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號；
[0066] 步驟S6 :處理器201進(jìn)行紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理結(jié)果經(jīng)無線 收發(fā)模塊207傳送給外部網(wǎng)關(guān)，結(jié)束；
[0067] 步驟S7 :紅外發(fā)射模塊204將處理器201發(fā)送的控制電信號轉(zhuǎn)化為紅外控制光信 號，向外部接收器發(fā)送紅外控制光信號，結(jié)束；
[0068] 步驟S8 :處理器判斷中斷事件，如果是紅外探測中斷事件，進(jìn)入步驟S9 ;如果是恢 復(fù)出廠設(shè)置中斷事件，進(jìn)入步驟S10 ;
[0069] 步驟S9 :紅外探測模塊205檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化為 電信號傳輸給處理器201，所述處理器201將紅外線量的電信號經(jīng)無線收發(fā)模塊207傳輸給 外部網(wǎng)關(guān)，結(jié)束；
[0070] 步驟S10 :處理器201進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息刪除，設(shè)備重啟，結(jié)束。
[0071] 實(shí)施例1 :紅外接收模塊采用一體化紅外接收頭，包括自動增益控制、帶通濾波 器、PIN光電二極管和低功耗、運(yùn)算放大器，可以有效地過濾掉噪聲和干擾信號。
[0072] 當(dāng)接收到遙控器的38K載波信號時(shí)，紅外接收模塊203會輸出低電平，否則輸出高 電平，從而可以將"時(shí)斷時(shí)續(xù)"的遙控器信號解調(diào)成一定周期的連續(xù)方波信號輸出，送至處 理器201進(jìn)行處理。
[0073] 紅外接收模塊203是能夠接收紅外信號的小型化接收器件，紅外接收模塊設(shè)置有 環(huán)氧包裝，可以作為紅外過濾器，因此不需要再加紅外過濾裝置；即使在干擾很強(qiáng)的環(huán)境 中，它的輸出還是很穩(wěn)定的。
[0074] 紅外接收模塊203內(nèi)部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在供電腳上加 上濾波電容；信號輸出腳連接到處理器的管腳P0_6，P0_6為定時(shí)器1、通道4的捕獲/比較 引腳，使用的是捕獲功能，用來捕獲紅外信號；沒有接收到紅外信號時(shí)，紅外接收模塊203 輸出為高電平，當(dāng)接收到紅外信號時(shí)，輸出為高電平與低電平組成的脈沖。
[0075] 紅外發(fā)射模塊204包括7個(gè)紅外發(fā)射管進(jìn)行發(fā)射，全方位覆蓋；它包括7個(gè)基極增 益電阻、7個(gè)信號調(diào)制三極管、7個(gè)寬角度紅外發(fā)射二極管及7個(gè)功率控制電阻。
[0076] 38k調(diào)制信號由處理器201產(chǎn)生輸出，用來輸出對家用電器實(shí)行控制的紅外編碼 調(diào)制信息，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，是將待發(fā)送的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)調(diào)制成一系列的脈沖串信號后發(fā)送出去。
[0077] 當(dāng)38k調(diào)制信號為低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，輸出高電平；當(dāng)38k調(diào)制信號為高電平 時(shí)，三極管截止，輸出低電平；這樣周期性的產(chǎn)生了時(shí)斷時(shí)續(xù)的紅外載波調(diào)制信號，此信號 通過三極管放大和電阻限流后送至紅外發(fā)射管，發(fā)送紅外光信號。紅外發(fā)射管將周期的電 信號轉(zhuǎn)變成一定頻率的紅外光信號，發(fā)射至所需控制的家用電器。
[0078] 當(dāng)三極管導(dǎo)通時(shí)，正確選取基極增益電阻的電阻值使三極管工作在飽和狀態(tài)，此 時(shí)紅外發(fā)射管的發(fā)射功率最大。
[0079] 紅外發(fā)射模塊204采用了 PNP三極管與處理器201的I/O 口相接，采用了灌電流 模式，解決了處理器2011/0 口驅(qū)動電流較小的情況，同時(shí)解決了一個(gè)I/O管腳驅(qū)動多個(gè)三 極管的問題。
[0080] 紅外發(fā)射模塊204采用了 7個(gè)紅外發(fā)射管，加大了信號覆蓋區(qū)域，可以全方位進(jìn)行 遙控，在區(qū)域內(nèi)放置一個(gè)設(shè)備即可控制周圍所有的家用電器。
[0081] 紅外探測模塊采用被動熱釋電紅外傳感探測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)人體移動雙鑒探測；它包 括熱釋紅外傳感器2051、熱釋電處理器2052和5V電源。
[0082] 熱釋紅外傳感器2051是一種能夠檢測出物體的熱量（即遠(yuǎn)紅外線量），并且將其 轉(zhuǎn)換為電氣信號的零部件；這種溫度敏感傳感器，它由陶瓷氧化物或壓電晶體元件組成，元 件兩個(gè)表面做成電極，當(dāng)傳感器監(jiān)測范圍內(nèi)溫度有的變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)會在兩個(gè)電極上 會產(chǎn)生電荷，即在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓；熱釋紅外電傳感器2051包括濾光片、熱釋 電元件PZT和場效應(yīng)管FET ;其中，濾光片設(shè)置在窗口處，組成紅外線通過的窗口；濾光片為 多層膜干涉濾光片，對太陽光和熒光燈光的短波長（約5_以下）可很好濾除；熱釋電元件 PZT將波長在8mm?12mm之間的紅外信號的微弱變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?br> [0083] 熱釋電處理器2052包括第二運(yùn)算放大器2053、電壓比較器2054、與門2055、狀態(tài) 控制器2056、延遲時(shí)間定時(shí)器2057、封鎖時(shí)間定時(shí)器2058 ;利用第二運(yùn)算放大器2053組成 傳感信號預(yù)處理電路，將熱釋紅外傳感器2051檢測的電信號放大，再經(jīng)由電壓比較器2054 構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時(shí)間定時(shí)器2057和封鎖時(shí)間定 時(shí)器2058,最后輸出探測信號，探測信號輸入至處理器201進(jìn)行相關(guān)處理。
[0084] 低功耗模塊206包括偏置電阻R1、三極管、限流電阻R2,當(dāng)進(jìn)入紅外學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)， 處理器201輸出高電平控制信號到偏置電阻端，三極管導(dǎo)通，輸出3. 3V電源經(jīng)限流電阻至 紅外接收模塊203電源端，提供紅外接收模塊203電能；學(xué)習(xí)結(jié)束后，處理器201輸出低電 平控制信號，三極管截止，無3. 3V電源輸出，紅外接收模塊203處于低功耗狀態(tài)，為整個(gè)紅 外轉(zhuǎn)發(fā)、紅外探測二合一裝置降低了功耗。
[0085] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，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. 一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：包括處理器（201)、紅外接 收模塊（203)、紅外發(fā)射模塊（204)、紅外探測模塊（205)和無線收發(fā)模塊（207); 所述處理器（201)，其分別與紅外接收模塊（203)、紅外發(fā)射模塊（204)、紅外探測模塊 (205)、無線收發(fā)模塊（207)連接，用于對紅外接收模塊（203)的紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號進(jìn)行 數(shù)據(jù)處理，對紅外探測模塊（205)的遠(yuǎn)紅外線量電信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并接收無線收發(fā)模 塊（207)的事件信號，進(jìn)行事件信號類型判斷和事件信號數(shù)據(jù)處理，還用于向紅外發(fā)射模 塊（204)發(fā)送控制電信號； 所述紅外接收模塊（203)，其與處理器（201)連接，用于獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將 紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器（201)轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信 號； 所述紅外發(fā)射模塊（204)，其與外部家用電器連接，用于將處理器（201)發(fā)送的控制電 信號轉(zhuǎn)化為紅外控制光信號，向外部接收器發(fā)送紅外控制光信號； 所述紅外探測模塊（205)，其用于檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化為 電信號傳輸給處理器（201); 所述無線收發(fā)模塊（207)，其與外部網(wǎng)關(guān)連接，用于接收外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，并向處 理器（201)轉(zhuǎn)發(fā)事件信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 處理器（201)為無線射頻處理器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：還包 括電源模塊（202)，其分別與處理器（201)、紅外發(fā)射模塊（204)、紅外探測模塊（205)、低 功耗控制模塊（206)連接，用于分別為處理器（201)、紅外發(fā)射模塊（204)、紅外探測模塊 (205)、低功耗控制模塊（206)提供電能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 紅外接收模塊（203)包括PIN光電二極管（2031)、自動增益控制器（2032)、帶通濾波器 (2033)、第一運(yùn)算放大器（2034)和控制電路（2035)，所述PIN光電二極管（2031)的正極接 地，負(fù)極經(jīng)輸入電路與自動增益控制器（2032) -端連接；所述自動增益控制器（2032)、帶 通濾波器（2033)、第一運(yùn)算放大器（2034)依次串聯(lián)，所述控制電路（2035)分別與自動增益 控制器（2032)、帶通濾波器（2033)、第一運(yùn)算放大器（2034)連接，紅外接收模塊（203)分 別通過自動增益控制器、帶通濾波器和運(yùn)算放大器自動對紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號進(jìn)行增益、過 濾和放大，所述控制電路控制自動增益控制器、帶通濾波器和運(yùn)算放大器運(yùn)作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：還 包括低功耗控制模塊（206)，其與處理器（201)和電源模塊（202)連接，用于接收處理器 (201)的控制信號和電源模塊（202)的電能，控制紅外接收模塊（203)運(yùn)行功率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 紅外發(fā)射模塊（204)設(shè)置有PNP三極管，所述PNP三極管與處理器（201)連接，所述PNP三 極管用于放大紅外控制光信號；所述紅外發(fā)射模塊（204)還設(shè)置有多個(gè)紅外發(fā)射管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 紅外探測模塊（205)包括熱釋紅外傳感器（2051)和熱釋電處理器（2052)，所述熱釋紅外傳 感器（2051)和熱釋電處理器（2052)連接，熱釋紅外傳感器（2051)感應(yīng)外部物體的紅外線 量，熱釋電處理器（2052)將紅外線量轉(zhuǎn)化為電信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 熱釋電處理器（2051)包括第二運(yùn)算放大器（2053)、電壓比較器（2054)、與門（2055)、狀態(tài) 控制器（2056)、延遲時(shí)間定時(shí)器（2057)和封鎖時(shí)間定時(shí)器（2058)，所述第二運(yùn)算放大器 (2053)、電壓比較器（2054)、與門（2055)和狀態(tài)控制器（2056)依次串聯(lián)，所述延遲時(shí)間定 時(shí)器（2057)和封鎖時(shí)間定時(shí)器（2058)均與所述狀態(tài)控制器（2056)連接，熱釋電處理器 (2051)將熱釋紅外傳感器（2051)檢測的電信號放大和信號處理。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置，其特征在于：所述 低功耗控制模塊（206)包括偏置電阻R1、三極管、限流電阻R2,所述偏置電阻R1與三極管 基極連接，所述三極管發(fā)射極與所述限流電阻R3連接，所述三極管的集電極連接3. 3V電 源。
10. -種具有紅外轉(zhuǎn)發(fā)和紅外探測功能的裝置運(yùn)作方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟S1 :裝置初始化，無線收發(fā)模塊（207)與外部網(wǎng)關(guān)連接，如果接收到外部網(wǎng)關(guān)的事 件信號，向處理器（201)轉(zhuǎn)發(fā)事件信號；如果沒有接收到外部網(wǎng)關(guān)的事件信號，裝置進(jìn)入休 眠狀態(tài)； 步驟S2 :處理器（201)判斷事件信號類型，如果是命令信號，進(jìn)入步驟S3 ;如果是中斷 事件，進(jìn)入步驟S8 ; 步驟S3:處理器（201)判斷命令信號類型，如果是學(xué)習(xí)命令，進(jìn)入步驟S4 ;如果是紅外 轉(zhuǎn)發(fā)控制命令，進(jìn)入步驟S7 ; 步驟S4 :低功耗控制模塊（206)接收處理器（201)的控制信號和電源模塊（202)的電 能，控制紅外接收模塊（203)的運(yùn)行功率； 步驟S5 :紅外接收模塊（203)獲取外部紅外遙控?cái)?shù)據(jù)，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)變?yōu)?紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號，向處理器（201)轉(zhuǎn)發(fā)紅外遙控?cái)?shù)據(jù)電信號； 步驟S6 :處理器（201)進(jìn)行紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理，并將紅外遙控?cái)?shù)據(jù)處理結(jié)果經(jīng)無線收 發(fā)模塊（207)傳送給外部網(wǎng)關(guān)，結(jié)束； 步驟S7 :紅外發(fā)射模塊（204)將處理器（201)發(fā)送的控制電信號轉(zhuǎn)化為紅外控制光信 號，向外部接收器發(fā)送紅外控制光信號，結(jié)束； 步驟S8 :處理器判斷中斷事件，如果是紅外探測中斷事件，進(jìn)入步驟S9 ;如果是恢復(fù)出 廠設(shè)置中斷事件，進(jìn)入步驟S10 ; 步驟S9 :紅外探測模塊（205)檢測外部物體的遠(yuǎn)紅外線量，并將遠(yuǎn)紅外線量轉(zhuǎn)化為電 信號傳輸給處理器（201)，所述處理器（201)將紅外線量的電信號經(jīng)無線收發(fā)模塊（207)傳 輸給外部網(wǎng)關(guān),結(jié)束； 步驟S10 :處理器（201)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息刪除，設(shè)備重啟，結(jié)束。
【文檔編號】G08C23/04GK104123830SQ201410307816
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】蔣泰, 張余明, 王皓奎, 鄧家明, 王新宇 申請人:廣西瀚特信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司