一種工業(yè)無線遙控裝置及遙控方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子、無線通信、遙控設備領域，特別涉及一種應用于工業(yè)無線遙控裝置及遙控方法。
【背景技術】
[0002]在工業(yè)控制領域，存在很多設備需要經常啟停控制，以及相關簡單的開關量控制，比如行車的控制，升降機的控制等，目前多數工廠企業(yè)所采用的控制方法主要有:固定開關的控制，通過有線電纜長距離控制，通過無線射頻控制等三種控制方式。
[0003]固定開關的控制，需要一個操作員一直在其旁邊控制或者需要操作員在設備與開關之間不停的走動控制，這種控制效率小，浪費人力資源；有線電纜長距離控制，也稱為有線遙控器，這種控制比固定開關控制效率高，操作員可以拿著遙控器在一定的范圍內，走動控制，但是這種控制方式，受到電纜距離的限制，以及在某些工廠，拖動有線電纜控制，存在一定的安全隱患；無線射頻控制方式，也稱為無線遙控模塊，避免了前兩種控制方式的不足，遙控效率高，但是目前無線遙控模塊多數為紅外遙控、藍牙遙控、WIFI遙控，這三種遙控方式存在距離短的不足，受到一定的限制，目前也存在ISM頻段的無線遙控模塊，但多數集中在遙控編碼和解碼方面的開發(fā)及應用，對于一些安全系數要求比較高的遙控設備，存在安全隱患。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述有線遙控和無線遙控的弊病，本實用提供一種工業(yè)無線遙控裝置，包括無線遙控模塊和無線控制終端，利用ISM無線通信，通過遙控命令加密、口令認證和權限控制的方法，實現遠距離、高效、安全的工業(yè)無線遙控操作。
[0005]本發(fā)明的技術方案為:一種工業(yè)無線遙控裝置，包括無線遙控模塊和無線控制終端，所述無線遙控模塊包括單片機、電源控制單元、按鍵單元和第一無線通信單元，所述單片機根據按鍵單元的輸入量控制第一無線通信單元發(fā)送無線信號，所述電源控制單元與單片機連接；無線控制終端包括嵌入式微控制器、第二無線通信單元、輸出接口單元，所述第二無線通信單元將接收的無線信號發(fā)送至嵌入式微控制器，嵌入式微控制器與輸出接口單元連接。所述電源控制單元包括芯片U2、電容C16?電容C25、電阻R5、電阻R6、干簧管GHG1、三極管BGl ;當干簧管GHGl接通時，三極管BGl導通，電源導通；當干簧管GHGl斷開時，三極管BGl斷開，電源切斷。所述單片機包括芯片Ul和通信狀態(tài)顯示單元，所述單片機中芯片Ul腳1、腳3、腳2、腳43、腳44分別與第一無線通信單元的腳3至腳7對應連接；通信狀態(tài)顯示單元包括電阻R2、電阻R3、LED燈LDl、LED燈LD2，單片機通過芯片Ul的腳30、腳31進行控制LED燈LDULED燈LD2顯示。按鍵單元3包括電容Cl?電容C12、按鍵KEYl?按鍵KEY12 ;電容Cl?電容C12的對應接點與單片機中芯片Ul的腳21、腳9、腳20、腳22、腳19、腳23、腳18、腳24、腳10、腳25、腳11、腳37對應連接；電容Cl?電容C12與按鍵KEYl?按鍵KEY12——對應；芯片Ul循環(huán)掃描12個引腳。嵌入式微控制器包括控制芯片U4、電容C26?電容C32、電阻R7、電阻R8、晶振JZ2、編碼開關SI ;所述控制芯片U4腳1、腳3、腳2、腳43、腳44分別與第二無線通信單元的腳3?腳7與對應連接；控制芯片U4的腳30?腳37與編碼開關SI的腳9?腳16與對應連接。所述輸出接口單元包括芯片U6?芯片U15、電阻R9?電阻R18、LED燈LD3?LED燈LD12、二極管Dl?二極管D10、繼電器JDQl?繼電器JDQlO連接組成；通過芯片U6腳1、芯片U7腳1、芯片U8腳1、芯片U9腳1、芯片UlO腳1、芯片Ull腳1、芯片U12腳1、芯片U13腳1、芯片U14腳1、芯片U15腳I與嵌入式微控制器中芯片U4腳20?腳25、腳26?腳28、腳42對應連接，所述芯片U6?芯片U15為光耦芯片；電阻R9?R18、LED燈LD3?LD12組成用于實時顯示每一路的輸出狀態(tài)輸出顯示電路；輸出接口單元通過繼電器JDQl?JDQlO對輸出進行驅動。
[0006]一種工業(yè)無線遙控方法，該方法包括以下步驟:步驟一、無線遙控模塊通過按鍵單元輸入鍵值，獲得遙控命令和口令密碼；
[0007]步驟二、單片機I中芯片Ul利用預設的密鑰，對遙控命令和口令密碼進行加密處理，形成加密數據，然后通過第一無線通信單元進行無線發(fā)送；
[0008]步驟三、無線控制終端通過第二無線通信單元接收被加密的加密數據；
[0009]步驟四、嵌入式微控制器中芯片U4利用預設的密鑰對獲得加密數據進行解密處理生成遙控命令和口令密碼；
[0010]步驟五、嵌入式微控制器對解密后的口令密碼進行認證，并根據解密后的口令密碼和遙控命令進行權限控制；
[0011]步驟六、如果口令密碼認證通過并且權限控制獲得通過，則將此遙控命令通過輸出接口單元進行相應輸出操作，并通過第二無線通信單元發(fā)送成功應答給無線遙控模塊；如果口令密碼認證失敗或者權限控制未通過，則不進行相關輸出操作，并通過第二無線通信單元發(fā)送失敗應答給無線遙控模塊。
[0012]所述遙控命令由I位數據段組成，口令密碼由4位數據段組成，所述加密數據具有8位數據段組成。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:無需通信電纜，采用ISM頻段無線通信方式，節(jié)約投資，降低成本，提升遙控距離；采用輸出光電隔離，抗干擾能力強，通過遙控命令加密、口令認證和權限控制的方法，增加系統(tǒng)控制安全性，特別適用于工業(yè)領域使用，具有較好的推廣價值。
【附圖說明】
[0014]圖1本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置結構框圖；
[0015]圖2本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置的單片機電路原理圖；
[0016]圖3本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置的電源控制單元原理圖；
[0017]圖4本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置的按鍵單元原理圖；
[0018]圖5本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置的嵌入式微控制器；
[0019]圖6本發(fā)明工業(yè)無線遙控裝置的輸出接口單元；
[0020]圖7本發(fā)明工業(yè)無線遙控方法工作原理框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本發(fā)明的【具體實施方式】如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。
[0022]一種工業(yè)無線遙控裝置，包括無線遙控模塊和無線控制終端，由單片機I分別與電源控制單元2、按鍵單元3、第一無線通信單元4-1連接成無線遙控模塊7 ;由嵌入式微控制器5分別與第二無線通信單元4-2、輸出接口單元6連接成無線控制終端8 ;由芯片Ul及相關外圍電路元器件電容C13?C15、電阻Rl?R4、晶振JZl、LED燈LD1、LD2連接成單片機I ;第一無線通信單元4-1腳3?7與單片機I中芯片Ul腳1、腳3、腳2、腳43、腳44對應連接；由芯片U2、電容C16?C25、電阻R5、R6、干簧管GHGl、三極管BGl連接成電源控制單元2 ;由電容Cl?C12、按鍵KEYl?KEY12連接成按鍵單元3，通過電容Cl?C12的對應接點分別與單片機I中芯片Ul的腳21、腳9、腳20、腳22、腳19、腳23、腳18、腳24、腳10、腳25、腳11、腳37對應連接；由芯片U4、電容C26?C32、電阻R7、R8、晶振JZ2、編碼開關SI連接成嵌入式微控制器5 ;由芯片U6?U15、電阻R9?R18、LED燈LD3?LD12、二極管Dl?D10、繼電器JDQl?JDQlO連接成輸出接口單元6，通過芯片U6腳1、芯片U7腳1、芯片U8腳1、芯片U9腳1、芯片UlO腳1、芯片Ull腳1、芯片U12腳1、芯片U13腳1、芯片U14腳1、芯片U15腳I與嵌入式微控制器5中芯片U4腳20?25、腳26?28、腳42對應連接；第二無線通信單元4-2腳3?7與嵌入式微控制器5中芯片U4腳1、腳3、腳2、腳43、腳44對應連接。
[0023]一種無線遙控方法，采用上述的工業(yè)無線遙控裝置來實現無線遙控模塊和無線控制終端之間的遙控命令傳送，包含:
[0024](I)無線遙控模塊采用口令加密的方式將遙控命令通過無線通信發(fā)送到無線控制終端；
[0025](2)無線控制終端通過口令解密、口令認證和權限控制執(zhí)行遙控命令。
[0026]【具體實施方式】1:
[0027]一種工業(yè)無線遙控裝置，包括無線遙控模塊和無線控制終端，參見圖1 ;無線遙控模塊電路7由單片機I分別與電源控制單元2、按鍵單元3、第一無線通信單元4-1連接組成；無線控制終端8由嵌入式微控制器5分別與第二無線通信單元4-2、輸出接口單元6連接組成；無線遙控模塊7通過第一無線通信單元4-1以無線方式發(fā)送遙控命令，無線控制終端8通過第二無線通信單元4-2接受遙控命令，通過密碼加密、口令認證和權限控制方法處理遙控命令；第一無線通信單元4-1與第二無線通信單元4-2完全相同，均為現有技術，采用無線通訊模塊，型號為:APC250。
[0028]單片機I由芯片Ul及相關外圍電路元器件電容C13?C15、電阻Rl?R4、晶振JZULED燈LDULED燈LD2連接組成，參見附圖2 ;第一無線通信單元4_1腳3?7與單片機I中芯片Ul腳1、腳3、腳2、腳43、腳44對應連接；通信狀態(tài)顯示電路由電阻R2、電阻R3、LED燈LD1、LED燈LD2組成，在通信過程不同狀