一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，屬于空調(diào)控制設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]家用空調(diào)多采用紅外遙控器對空調(diào)進(jìn)行控制。而在需要恒溫的工業(yè)室內(nèi)環(huán)境中，由于室內(nèi)空間大，往往需要用到一臺(tái)以上空調(diào)進(jìn)行組網(wǎng)，共同作用改變室內(nèi)溫度。通過紅外遙控器對組網(wǎng)內(nèi)的空調(diào)一一控制顯然耗費(fèi)人力并且難以精確控制。若針對每臺(tái)空調(diào)的控制器通過有線方式進(jìn)行組網(wǎng)，然后通過遠(yuǎn)程統(tǒng)一控制，則存在距離短、成本高、維護(hù)難、擴(kuò)展不便等弊端。若采用基于雙頻電話的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，不便于實(shí)現(xiàn)大量可控對象的集中控制。構(gòu)建基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)的處理速度難以滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，遙控裝置結(jié)構(gòu)小巧、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、穩(wěn)定性高，通過無線方式組網(wǎng)可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、簡單易用、易維護(hù)、可以遠(yuǎn)距離操作，易于擴(kuò)充和修改。
[0004]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，包括遙控裝置和通過互聯(lián)網(wǎng)連接的遠(yuǎn)程控制裝置，所述遙控裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的紅外發(fā)射模塊、無線傳輸模塊、溫度檢測模塊和紅外學(xué)習(xí)型模塊，以及用于供電的電源模塊，所述主控模塊采用ARMll嵌入式開發(fā)板；所述溫度檢測模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，其單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口 DQ與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP104連接；所述遠(yuǎn)程控制裝置為智能終端設(shè)備。
[0005]所述電源模塊通過USB數(shù)據(jù)線與ARMll嵌入式開發(fā)板的mini USB接口連接。
[0006]所述紅外學(xué)習(xí)型模塊采用一體化紅外接收頭VS1838B，其1引腳與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP1018連接。
[0007]所述紅外接收模塊采用紅外發(fā)射二極管，其通過具有放大作用的三極管9013與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP1017連接。
[0008]所述無線傳輸模塊為WiFi傳輸模塊，所述WiFi傳輸模塊采用迷你USB無線網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡采用REALTEK8188CUS芯片802.1ln無線傳輸技術(shù)。
[0009]本實(shí)用新型基于其技術(shù)方案所具有的有益效果在于:
[0010](I)本實(shí)用新型通過無線連接方式讓遙控裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通信，實(shí)用性強(qiáng)，易于安裝和擴(kuò)展，易于后期維護(hù)；
[0011](2)本實(shí)用新型的主控模塊采用ARMll嵌入式開發(fā)板，數(shù)據(jù)處理性能好，能夠滿足大型空調(diào)組網(wǎng)控制的需求；ARM11嵌入式開發(fā)版配備Broadcom的BCM2835的700MHz的ARM1176JZFS處理器，512MB內(nèi)存，使用SD卡當(dāng)作儲(chǔ)存媒體，且擁有一個(gè)Ethernet，兩個(gè)USB接口，20-pin的GP1連接端口 ；ARM11開發(fā)板作為中央控制服務(wù)器，負(fù)責(zé)與互聯(lián)網(wǎng)的通信，存儲(chǔ)空調(diào)紅外遙控代碼；
[0012](3)本實(shí)用新型的遙控裝置設(shè)置有溫度檢測模塊，能夠?qū)嵤z測當(dāng)前氣溫并進(jìn)行反饋，進(jìn)而指導(dǎo)遠(yuǎn)程控制改變空調(diào)的設(shè)置溫度；溫度檢測模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，DS18B20是美國達(dá)拉斯(DALLAS)半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器，該器件將半導(dǎo)體溫敏器件、Α/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器等做在一個(gè)很小的集成電路芯片上，DS18B20的系統(tǒng)特性是測溫范圍為_55°C?+125°C，測溫精度為士 0.5°C ；DS18B20的體積小、溫度測量范圍廣、傳感器和處理電路集成、采用單總線連接、支持溫度告警功能；
[0013](4)本實(shí)用新型的遙控裝置設(shè)置有紅外學(xué)習(xí)型模塊，能夠接收空調(diào)配套遙控器發(fā)出的紅外遙控信息并識(shí)別紅外遙控編碼脈沖寬度，儲(chǔ)存至主控模塊中，主控模塊用以控制紅外發(fā)射模塊模擬遙控器的紅外遙控信息控制空調(diào)，該紅外學(xué)習(xí)模塊避免了整個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)必須適配空調(diào)型號(hào)，增強(qiáng)了可移植性，便于安裝和維護(hù)；所述紅外學(xué)習(xí)型模塊采用一體化紅外接收頭VS1838B，VS1838B內(nèi)含高速高靈敏度PIN光電二極管和低功耗、高增益前置放大1C，采用環(huán)氧樹脂封裝外加外屏蔽抗干擾設(shè)計(jì)，寬角度及長距離接收，抗干擾能力強(qiáng)，能抵擋環(huán)境干擾光線，寬電壓工作，對接收到的各種紅外遙控編碼信號(hào)進(jìn)行放大、檢波、整形，并調(diào)出編碼，得到電平，輸入存儲(chǔ)到ARMll嵌入式開發(fā)板內(nèi)存，此時(shí)存儲(chǔ)的是遙控編碼高低電平的脈寬；
[0014](5)本實(shí)用新型的遙控裝置的無線傳輸模塊為WiFi傳輸模塊，所述WiFi傳輸模塊采用EDUP EP-N8508GS迷你USB無線網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡采用REALTEK8188CUS芯片，是一個(gè)高度集成的單芯片QFN-46引腳的無線局域網(wǎng)(WLAN)網(wǎng)絡(luò)接口控制器，與802.1ln規(guī)范兼容，采用802.1ln無線傳輸技術(shù)，傳輸速率高達(dá)150Mbps。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0017]本實(shí)用新型提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，參照圖1，包括遙控裝置和通過互聯(lián)網(wǎng)連接的遠(yuǎn)程控制裝置，所述遙控裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的紅外發(fā)射模塊和無線傳輸模塊，以及用于供電的電源模塊，所述主控模塊采用ARMll嵌入式開發(fā)板，其與溫度檢測模塊以及紅外學(xué)習(xí)型模塊連接；所述遠(yuǎn)程控制裝置為智能終端設(shè)備。
[0018]所述溫度檢測模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，其單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口 DQ與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP104連接，并連接一個(gè)4.7k的上拉電阻。
[0019]所述電源模塊通過USB數(shù)據(jù)線與ARMll嵌入式開發(fā)板的mini USB接口連接。
[0020]所述紅外學(xué)習(xí)型模塊采用一體化紅外接收頭VS1838B，其1引腳與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP1018連接。
[0021]所述紅外接收模塊采用紅外發(fā)射二極管，其通過具有放大作用的三極管9013與ARMll嵌入式開發(fā)板的引腳GP1017連接。
[0022]所述無線傳輸模塊為WiFi傳輸模塊，所述WiFi傳輸模塊采用迷你USB無線網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡采用REALTEK8188CUS芯片802.1ln無線傳輸技術(shù)。
[0023]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制空調(diào)提供了硬件平臺(tái)，其工作原理為:
[0024]ARMll嵌入式開發(fā)板作為主控制器，通過無線網(wǎng)卡連接廣泛使用的路由器無線網(wǎng)絡(luò)，路由器接入外部Internet，將內(nèi)網(wǎng)IP進(jìn)行虛擬映射到外網(wǎng)并綁定固定域名，通過外網(wǎng)使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器訪問在ARMll嵌入式開發(fā)板上搭建的WEB服務(wù)器的域名，進(jìn)入控制網(wǎng)頁并點(diǎn)擊對應(yīng)按鈕，瀏覽器網(wǎng)頁通過POST和ajax技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)送到后臺(tái)WEB服務(wù)器，WEB服務(wù)器上的PHP腳本進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并將處理過的數(shù)據(jù)傳送到ARMll嵌入式開發(fā)板，ARMll嵌入式開發(fā)板內(nèi)核收到用戶信息，發(fā)送控制命令到紅外發(fā)射模塊驅(qū)動(dòng)程序，紅外發(fā)射模塊發(fā)送紅外信號(hào)，模擬遙控器的紅外遙控信息控制空調(diào)，達(dá)到遠(yuǎn)程控制空調(diào)的目的。
[0025]基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制空調(diào)的原理為:在開發(fā)板上搭建Nginx、PHP和MYSQL組成一個(gè)輕量級WEB服務(wù)器，將WEB服務(wù)器的局域網(wǎng)IP地址映射到外網(wǎng)并綁定域名，在WEB服務(wù)器上開發(fā)控制網(wǎng)頁，并在WEB服務(wù)器上創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表，用戶通過瀏覽器訪問域名進(jìn)入控制網(wǎng)頁，點(diǎn)擊對應(yīng)按鈕，瀏覽器網(wǎng)頁通過POST和AJAX技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)送到后臺(tái)服務(wù)器，PHP腳本進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，ARMll嵌入式處理器內(nèi)核收到用戶信息，根據(jù)用戶選擇的溫度、模式、風(fēng)速、掃風(fēng)等數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)庫查詢語句找到對應(yīng)的唯一按鍵信息KEY_NAME，每個(gè)遙控器按鍵信息或者每個(gè)網(wǎng)頁按鈕信息(遙控器按鍵信息與網(wǎng)頁按鈕信息一一對應(yīng))對應(yīng)一個(gè)KEY_NAME，不同的模式、不同的溫度和不同的風(fēng)速對應(yīng)的KEY_NAME不同，ARMl I嵌入式處理器根據(jù)按鍵信息KEY_NAME找到內(nèi)存中的脈沖信號(hào)，并把脈沖信號(hào)調(diào)制到38KHZ的載波信號(hào)上，成為調(diào)制信號(hào)，最后經(jīng)紅外發(fā)射模塊的放大電路放大，再將放大的紅外信號(hào)發(fā)射出去，從而完成用戶從網(wǎng)頁上控制空調(diào)的功能，達(dá)到遠(yuǎn)程控制空調(diào)的目的。
[0026]自動(dòng)控制室溫的原理為:在開發(fā)板安裝上Debian系統(tǒng)，在系統(tǒng)上設(shè)定定時(shí)任務(wù)，使用定時(shí)任務(wù)Crontab實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制室溫；在開發(fā)板上安裝溫度檢測模塊驅(qū)動(dòng)程序，溫度檢測模塊檢測室內(nèi)溫度，使用Python獲取室內(nèi)溫度值，假定夏天制冷模式下溫度控制在25?28°C范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)Shell腳本，若5分鐘內(nèi)溫度下降小于0.3°C (說明空調(diào)未打開)，且室溫大于28°C，則打開空調(diào)，若分鐘內(nèi)室溫下降大于0.30C，且室溫小于25°C，則關(guān)閉空調(diào)；假定冬天制熱模式下溫度控制在18°C?25°C，設(shè)計(jì)shell腳本，若5分鐘內(nèi)溫度上升小于0.30C (說明空調(diào)未打開)，且室溫小于18°C，則打開空調(diào)，若分鐘內(nèi)室溫上升大于0.3°C，且室溫大于25°C，則關(guān)閉空調(diào)；Crontab程序每隔10分鐘執(zhí)行shell腳本，從而達(dá)到自動(dòng)控制室內(nèi)溫度的目的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，包括遙控裝置和通過互聯(lián)網(wǎng)連接的遠(yuǎn)程控制裝置，其特征在于:所述遙控裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的紅外發(fā)射模塊、無線傳輸模塊、溫度檢測模塊和紅外學(xué)習(xí)型模塊，以及用于供電的電源模塊，所述主控模塊采用ARM11嵌入式開發(fā)板；所述溫度檢測模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，其單線數(shù)據(jù)傳輸總線端口 DQ與ARM11嵌入式開發(fā)板的引腳GP104連接；所述遠(yuǎn)程控制裝置為智能終端設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊通過USB數(shù)據(jù)線與ARM11嵌入式開發(fā)板的mini USB接口連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外學(xué)習(xí)型模塊采用一體化紅外接收頭VS1838B，其10引腳與ARM11嵌入式開發(fā)板的引腳GP1018 連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述紅外接收模塊采用紅外發(fā)射二極管，其通過具有放大作用的三極管9013與ARM11嵌入式開發(fā)板的引腳GP1017連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，其特征在于:所述無線傳輸模塊為WiFi傳輸模塊，所述WiFi傳輸模塊采用迷你USB無線網(wǎng)卡，該網(wǎng)卡采用REALTEK8188CUS芯片802.lln無線傳輸技術(shù)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)，包括遙控裝置和通過互聯(lián)網(wǎng)連接的遠(yuǎn)程控制裝置，所述遙控裝置包括主控模塊、與主控模塊連接的紅外發(fā)射模塊和無線傳輸模塊，以及用于供電的電源模塊，所述主控模塊采用ARM11嵌入式開發(fā)板，其與溫度檢測模塊以及紅外學(xué)習(xí)型模塊連接；所述遠(yuǎn)程控制裝置為智能終端設(shè)備。本實(shí)用新型的遙控裝置設(shè)置有紅外學(xué)習(xí)型模塊，避免了整個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的紅外學(xué)習(xí)型空調(diào)遙控系統(tǒng)必須適配空調(diào)型號(hào)，增強(qiáng)了可移植性，無線連接方式讓遙控裝置和遠(yuǎn)程控制裝置通信，實(shí)用性強(qiáng)，易于安裝和擴(kuò)展，易于后期維護(hù)。
【IPC分類】F24F11/02
【公開號(hào)】CN204830354
【申請?zhí)枴緾N201520581011
【發(fā)明人】喻建琴
【申請人】中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月5日