基于ZigBee的紅外控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于ZigBee的紅外控制器，包括微處理器，所述微處理器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和FLASH存儲器相連，其中，所述微處理器為帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片，所述微處理器的電源端和穩(wěn)壓電源電路相連，輸入端和手動開關按鈕、紅外接收解碼模組相連，輸出端和紅外發(fā)射二極管組相連。本實用新型提供的基于ZigBee的紅外控制器，能夠?qū)⒓t外控制器通過ZigBee的無線網(wǎng)絡接入到符合ZigBee標準的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)對紅外控制器進行統(tǒng)一的管理控制，且電路簡單，易于推廣實施，通過設置手動按鈕和保護電路，使得控制更加安全可靠。
【專利說明】基于ZigBee的紅外控制器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種紅外控制器，尤其涉及一種基于ZigBee的紅外控制器。
【背景技術】
[0002]紅外遙控控制器(以下簡稱紅外控制器)是實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)的一個必不可少的組成設備。由于國內(nèi)和國際上各個不同品牌電器的遙控控制方式都采用各自的企業(yè)規(guī)范，無開放性和通用性可言，但最大的共通點為大部分都支持紅外線遙控，因此設計一種可適用于大部分電器的紅外遙控用于實現(xiàn)智能家居計算機系統(tǒng)對電器進行紅外遙控控制。該紅外控制器需要包含與上位機進行控制信號的通訊、解析和執(zhí)行功能，對被控電器進行紅外遙控信號的輸出功能。
[0003]目前市場上的紅外控制器主要有如下種類:專品牌專用紅外遙控器、大數(shù)據(jù)集合的萬能遙控器。無論何種紅外遙控器都需要人為操作缺少足夠的靈活性，同時并不支持與智能家居計算機系統(tǒng)的對接，無法實現(xiàn)遠程控制。
[0004]為了滿足智能家居日益增長的需求，紅外控制器需要接入大型通訊網(wǎng)絡，并與智能家居中的其他系統(tǒng)設備共存，以實現(xiàn)人為遠程遙控或智能家居系統(tǒng)根據(jù)預設策略進行自動控制的功能。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于ZigBee的紅外控制器，能夠?qū)⒓t外控制器通過ZigBee的無線網(wǎng)絡接入到符合ZigBee標準的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)對對電器的紅外遙控器進行統(tǒng)一的控制管理，且電路簡單，控制可靠，易于推廣實施。
[0006]本實用新型為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種基于ZigBee的紅外控制器，包括微處理器，所述微處理器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和FLASH存儲器相連，其中，所述微處理器為帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片，所述微處理器的電源端和穩(wěn)壓電源電路相連，輸入端和手動開關按鈕、紅外接收解碼模組相連，輸出端和紅外發(fā)射二極管組相連。
[0007]上述的基于ZigBee的紅外控制器，其中，所述穩(wěn)壓電源電路和電源保護電路，所述電源保護電路為由保險絲、壓敏電阻和TVS 二極管組成的過壓過流抗雷擊保護電路。
[0008]上述的基于ZigBee的紅外控制器，其中，所述紅外控制器內(nèi)的電路板上設有板載天線。
[0009]本實用新型對比現(xiàn)有技術有如下的有益效果:本實用新型提供的基于ZigBee的紅外控制器，通過帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片替代了 MCU和射頻收發(fā)器，實現(xiàn)核心處理器功能和射頻收發(fā)功能，從而將紅外控制器通過ZigBee的無線網(wǎng)絡接入到符合ZigBee標準的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)對紅外控制器進行統(tǒng)一的管理控制，且電路簡單，易于推廣實施，通過設置手動按鈕和保護電路，使得控制更加安全可靠?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型基于ZigBee的紅外控制器電路方框示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的紅外控制器接入Mesh型ZigBee網(wǎng)絡拓撲圖；
[0012]圖3為本實用新型的紅外控制器工作過程示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0014]圖1為本實用新型基于ZigBee的紅外控制器電路方框示意圖。
[0015]請參見圖1，本實用新型提供的基于ZigBee的紅外控制器包括微處理器，所述微處理器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和FLASH存儲器相連，其中，所述微處理器為帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片，所述微處理器的電源端和穩(wěn)壓電源電路相連，輸入端和手動開關按鈕、紅外接收解碼模組相連，輸出端和紅外發(fā)射二極管組相連。
[0016]本實用新型提供的基于ZigBee的紅外控制器，使用了帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片替代了 MCU和射頻收發(fā)器，僅需配套必須的晶體振蕩器和負載電容、退耦電容、射頻匹配電路和天線，即可實現(xiàn)核心處理器功能和射頻收發(fā)功能。實現(xiàn)了電子元器件數(shù)量的最少化，印制電路板布板的必須面積得到了極大的縮減。帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)可選擇TI出品的“用于2.4GHz IEEE802.15.4/RF4CE/ZigBee的第二代片上系統(tǒng)解決方案”系列的SoC芯片，或者Atmel出品的“無線MCU單芯片解決方案”系列的SoC芯片。在SoC芯片完成射頻信號收發(fā)和處理后，從FLASH存儲中獲取相應的紅外指令數(shù)據(jù)，并通過I/O 口對紅外發(fā)射二極管組進行控制，以實現(xiàn)紅外遙控信號的輸出和對被控電器的紅外遙控控制。
[0017]鑒于市場上品牌繁多的電器擁有不同的紅外遙控指令集標準且跟隨新品會有新的紅外指令集推出，作為第三方的紅外控制器是無法及時和完整地收錄所有的紅外遙控指令集的。為彌補內(nèi)置指令集方案存在的這種缺陷，本實用新型紅外控制器增加了紅外接收解調(diào)模組，用于提供給使用者學習新紅外指令的途徑。使用者通過操作被控電器原生的紅外遙控器，對本實用新型紅外控制器的紅外接收模組發(fā)射對應控制動作的紅外指令，該指令會被本實用新型存儲下來，用于補充內(nèi)置紅外指令集，并可根據(jù)配置通過紅外發(fā)射二極管組發(fā)射出去。
[0018]另外，本實用新型紅外控制器內(nèi)的電源保護電路由保險絲、壓敏電阻和TVS 二極管(瞬態(tài)電壓抑制器，Transient Voltage Suppressor)組成,可以有效的防止電源輸入的過壓、過流和雷擊影響；FLASH存儲用于存儲紅外指令集的同時還可實現(xiàn)SoC芯片的無線固件升級和數(shù)據(jù)存儲保護功能，手動開關按鈕可以在遠程遙控不便時提供更快捷的本地控制操作方式。
[0019]圖2為本實用新型的紅外控制器接入Mesh型ZigBee網(wǎng)絡拓撲圖。
[0020]請參見圖2，本實用新型紅外控制器作為ZigBee網(wǎng)絡的路由節(jié)點接入ZigBee的Mesh型無線網(wǎng)絡。圖中虛線曲線代表ZigBee無線網(wǎng)絡信息傳遞路徑。一個完整的ZigBee無線網(wǎng)絡由協(xié)調(diào)器(唯一)、路由節(jié)點(可多個)、終端節(jié)點(可多個)組成。其中路由節(jié)點在網(wǎng)絡中承擔路由發(fā)現(xiàn)、消息轉(zhuǎn)發(fā)、允許其他節(jié)點通過本節(jié)點關聯(lián)到網(wǎng)絡功能，同時作為一個ZigBee路由節(jié)點可以擁有自己數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理功能。目前位于2.4GHz頻段范圍內(nèi)的ZigBee無線網(wǎng)絡可以在擁有1000以上個節(jié)點同時穩(wěn)定地運行，并且得益于ZigBee無線網(wǎng)絡路由節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)特性ZigBee網(wǎng)絡其他的節(jié)點可以延伸至協(xié)調(diào)器的射頻收發(fā)范圍以外的位置。
[0021]圖3為本實用新型的紅外控制器工作過程示意圖。
[0022]請參見圖3，本實用新型紅外控制器在Mesh型ZigBee無線網(wǎng)絡中的工作原理如下:本實用新型紅外控制器上電啟動后，通過無線網(wǎng)絡路徑③_>②加入ZigBee協(xié)調(diào)器組件的ZigBee無線網(wǎng)絡中。
[0023]ZigBee遙控器設備通過無線網(wǎng)絡路徑①將控制指令發(fā)送到ZigBee協(xié)調(diào)器設備，協(xié)調(diào)器設備處理數(shù)據(jù)后將指令信息通過無線路徑②_>③下傳至本實用新型紅外控制器的核心處理芯片:帶ZigBee射頻收發(fā)器的SoC芯片。
[0024]本實用新型紅外控制器的SoC芯片在完成數(shù)據(jù)通訊和處理后，根據(jù)需求讀取FLASH中相應的紅外控制指令數(shù)據(jù)，并通過I/O 口(路徑④)控制紅外發(fā)射二極管組，實現(xiàn)對被控電器的紅外遙控控制(路徑⑤)。
[0025]在遠程遙控不便時，通過本地手動開關按鈕可以直接向SoC芯片提供控制需求，SoC芯片在無需ZigBee網(wǎng)絡的前提下即可通過I/O控制紅外發(fā)射二極管組，實現(xiàn)對被控電器的紅外遙控控制。
[0026]使用者可以將新的紅外遙控指令信號通過路徑⑥發(fā)送給本實用新型的紅外接收模組，SoC芯片將處理并存儲收到的紅外指令信號，完成對內(nèi)置指令集數(shù)據(jù)的擴充。
[0027]本實用新型作為ZigBee網(wǎng)絡中的路由節(jié)點，可以承擔ZigBee網(wǎng)絡中的路由發(fā)現(xiàn)、消息轉(zhuǎn)發(fā)等功能，有效地對ZigBee網(wǎng)絡覆蓋面積進行擴充。圖3中路徑⑦的ZigBee無線數(shù)據(jù)就是本實用新型作為ZigBee路由節(jié)點進行消息轉(zhuǎn)發(fā)的示例。
[0028]綜上所述，本實用新型提供的基于ZigBee的紅外控制器，通過帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片替代了 MCU和射頻收發(fā)器，實現(xiàn)核心處理器功能和射頻收發(fā)功能，從而將紅外控制器通過ZigBee的無線網(wǎng)絡接入到符合ZigBee標準的智能家居系統(tǒng)中，實現(xiàn)智能家居系統(tǒng)對紅外控制器進行統(tǒng)一的管理控制，且電路簡單，易于推廣實施。具體優(yōu)點如下:1、通過ZigBee網(wǎng)絡實現(xiàn)大型無線網(wǎng)絡組網(wǎng)功能，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)可以達到1000點以上；2、通過成為ZigBee網(wǎng)絡的路由節(jié)點，加強網(wǎng)絡的擴展和延伸；3、符合ZigBee聯(lián)盟相關標準，可兼容符合標準的不同制造商的同類產(chǎn)品；4、通過使用ZigBee的SoC芯片實現(xiàn)射頻和主控芯片合一，大幅減少元器件數(shù)量和印制電路板的布板面積。5、紅外控制指令提供學習接口和大容量存儲，提供充分的可擴展性和使用的靈活性，降低用戶使用過程中的維護成本。
[0029]雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種基于ZigBee的紅外控制器，包括微處理器，所述微處理器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線和FLASH存儲器相連，其特征在于，所述微處理器為帶ZigBee射頻收發(fā)器的片上系統(tǒng)芯片，所述微處理器的電源端和穩(wěn)壓電源電路相連，輸入端和手動開關按鈕、紅外接收解碼模組相連，輸出端和紅外發(fā)射二極管組相連。
2.如權利要求1所述的基于ZigBee的紅外控制器，其特征在于，所述穩(wěn)壓電源電路和電源保護電路，所述電源保護電路為由保險絲、壓敏電阻和TVS 二極管組成的過壓過流抗雷擊保護電路。
3.如權利要求1或2所述的基于ZigBee的紅外控制器，其特征在于，所述紅外控制器內(nèi)的電路板上設有板載天線。
【文檔編號】G08C23/04GK203433669SQ201320517670
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月22日
【發(fā)明者】崔慶偉 申請人:上海易教信息科技有限公司