一種紅外轉發(fā)設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種紅外轉發(fā)設備，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、低功耗控制模塊和電源模塊。本實用新型的有益效果是：通過本實用新型可以進行各種按鍵學習的同時對多種家電進行集中智能控制，便于智能終端實現對家居中各電器的本地遙控的同時也可便于通過互聯(lián)網對家庭中各種家用電器實現遠程控制，操作方便簡單的同時安全性高、智能性強、信號穩(wěn)定且節(jié)能。
【專利說明】一種紅外轉發(fā)設備
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能家居控制領域，具體涉及一種智能家居基于ZigBee技術的且可以實現家用電器遠程或本地集中控制的紅外轉發(fā)設備。
【背景技術】
[0002]隨著信息技術和網絡技術的高速發(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絡化逐漸成為熱門話題，而智能家居是指將各種信息設備和住宅設備通過網絡連接起來，從而構筑舒適、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)管理和人們外出時了解家居狀況的手段。
[0003]目前，在智能家居系統(tǒng)中，將無線網絡技術應用于家庭網絡已成為勢不可擋的趨勢，這不僅僅是因為無線網絡可以提供更大的靈活性、流動性，省去花在綜合布線上的費用和精力，更因為它符合家庭網絡的通訊特點，隨著無線網絡技術的進一步發(fā)展，必將大大促進家庭網絡智能化的進程，而ZigBee技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，符合IEEE802.15.4協(xié)議，是IEEE工作組專門為家庭短距離通訊制定的新標準，因此智能家居基于ZigBee技術的信號穩(wěn)定，安全性高、節(jié)省能量、操作簡單且成本較低的紅外轉發(fā)方法及設備是目前必不可少且有待研究與開發(fā)的無線設備。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于ZigBee技術且可以實現家用電器遠程或本地集中控制的紅外轉發(fā)設備，通過本實用新型可以進行各種按鍵學習的同時對多種家電進行集中智能控制，便于智能終端實現對家居中各電器的本地遙控的同時也可便于通過互聯(lián)網對家庭中各種家用電器實現遠程控制，操作方便簡單的同時安全性高、智能性強、信號穩(wěn)定且節(jié)能。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種紅外轉發(fā)設備，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、低功耗控制模塊和電源模塊，所述無線射頻處理器連接無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、電源模塊和低功耗控制模塊，所述電源模塊連接所述低功耗控制模塊，所述低功耗控制模塊連接所述紅外接收模塊，所述紅外發(fā)射模塊連接所述電源模塊。
[0006]本實用新型的有益效果是:通過本實用新型一種基于ZigBee技術且可以實現家用電器遠程或本地集中控制的紅外轉發(fā)設備，操作方便簡單的同時安全性高、智能性強、信號穩(wěn)定且節(jié)能。
[0007]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0008]進一步的技術方案是，所述無線射頻處理器采用ZigBee芯片，所述ZigBee芯片能實時通過無線與網絡內設備進行通信。
[0009]進一步的技術方案是，所述無線收發(fā)模塊通過無線射頻處理器的控制進行收發(fā)命令、讀取狀態(tài)、自動操作和確定事件的順序實現與智能網關的無線通信，所述無線收發(fā)模塊包括能與IEEE802.15.4兼容的無線收發(fā)器和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配采用巴倫電路實現所述無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出的匹配，使輸出功率等于或小于4.5dBm，所述巴倫電路包括分立電感和電容。
[0010]進一步的技術方案是，所述紅外接收模塊為實時接收紅外遙控數據的微型接收裝置，所述微型接收裝置包括自動增益控制AGC、帶通濾波器、PIN光電二極管和集成控制電路，所述自動控制增益AGC依次連接帶通濾波器和解調器，所述帶通濾波器連接集成控制電路，所述集成控制電路分別連接控制所述自動控制增益AGC和所述解調器，所述微型接收裝置通過串聯(lián)電阻后并聯(lián)電容連接所述低功耗控制，所述紅外接收模塊的信號輸出端通過連接無線射頻處理器的定時器的捕獲及比較引腳來捕獲紅外信號，當紅外接收模塊接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平與低電平組成的脈沖，所述紅外接收模塊為環(huán)氧封裝，從而將紅外遙控數據通過解調器解調成一定周期的連續(xù)方波信號輸出至無線射頻處理器，當紅外接收模塊沒有接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平。
[0011]采用上述進一步方案的有益效果是通過在微型接收裝置串聯(lián)電阻后并聯(lián)電容連接低功耗控制可以防止因紅外接收模塊內部的增益過大而引起信號的干擾，且紅外接收模塊通過環(huán)氧封裝作為紅外過濾器，因此紅外接收模塊不需要再加紅外過濾裝置，即使在很強的干擾環(huán)境中，紅外接收模塊的輸出信號也很穩(wěn)定。
[0012]進一步的技術方案是，所述紅外發(fā)射模塊實時接收無線射頻處理器傳輸的轉發(fā)信號和載波信號經紅外發(fā)射模塊調制后，發(fā)送至相匹配的家用電器，所述紅外發(fā)射模塊包括2個三極管、紅外發(fā)射二極管和電阻，所述2個三極管的基極端將設置有當該三極管導通時可使該三極管處于飽和狀態(tài)的電阻，所述紅外發(fā)射模塊將接收到的轉發(fā)信號和載波信號后通過三極管實現調制得到紅外載波信號，并通過紅外發(fā)射二極管將所述紅外載波信號轉化為紅外光信號發(fā)送至相匹配的家用電器。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是保證當三極管導通時，所述紅外發(fā)射模塊里紅外發(fā)射二極管的發(fā)射功率最大。
[0014]進一步的技術方案是，所述電源模塊采用輸出直流電壓為5V、電流小于IOmA的電源，所述電源采用電感和電容通過模擬電源和數字電源隔離結合的濾波電路組成，所述電源連接具備電流限制和熱保護的LDO降壓穩(wěn)壓芯片降壓至3.3V后輸出至無線射頻處理器、紅外發(fā)射模塊和低功耗控制模塊。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是通過電感和電容組合濾波電路，模擬電源與數字電源的隔離設計，有效地降低了噪聲，避免了電源干擾。
[0016]進一步的技術方案是，所述低功耗控制模塊包括偏置電阻、三極管和限流電阻，當無線射頻處理器輸出為高電平控制信號到偏置電阻端時，所述三極管導通并通過所述電源模塊連接提供3.3V電能經過限流電阻傳輸至所述紅外接收模塊，當無線射頻處理器輸出為低電平控制信號時，所述三極管截止，從而所述電源模塊的電能無法傳輸至所述紅外接收模塊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種紅外轉發(fā)設備的示意圖；[0018]圖2為本實用新型一種紅外轉發(fā)設備的紅外接收模塊的結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型一種紅外轉發(fā)設備的紅外發(fā)射模塊的結構示意圖；
[0020]圖4為本實用新型一種紅外轉發(fā)設備的低功耗模塊的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0022]如圖1所示，一種紅外轉發(fā)設備，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、低功耗控制模塊和電源模塊，所述無線射頻處理器連接無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、電源模塊和低功耗控制模塊，所述電源模塊連接所述低功耗控制模塊，所述低功耗控制模塊連接所述紅外接收模塊，所述紅外發(fā)射模塊連接所述電源模塊。
[0023]所述無線射頻處理器采用ZigBee芯片，所述ZigBee芯片能實時通過無線與網絡內設備進行通信。
[0024]所述無線收發(fā)模塊通過無線射頻處理器的控制進行收發(fā)命令、讀取狀態(tài)、自動操作和確定事件的順序實現與智能網關的無線通信，所述無線收發(fā)模塊包括能與IEEE802.15.4兼容的無線收發(fā)器和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配采用巴倫電路實現所述無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出的匹配，使輸出功率等于或小于4.5dBm,所述巴倫電路包括分立電感和電容。
[0025]所述紅外接收模塊為實時接收紅外遙控數據的微型接收裝置，所述微型接收裝置包括自動增益控制AGC、帶通濾波器、PIN光電二極管和集成控制電路，所述自動控制增益AGC依次連接帶通濾波器和解調器，所述帶通濾波器連接集成控制電路，所述集成控制電路分別連接控制所述自動控制增益AGC和所述解調器，所述微型接收裝置通過串聯(lián)電阻后并聯(lián)電容連接所述低功耗控制，所述紅外接收模塊的信號輸出端通過連接無線射頻處理器的定時器的捕獲及比較引腳來捕獲紅外信號，當紅外接收模塊接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平與低電平組成的脈沖，從而將紅外遙控數據通過解調器解調成一定周期的連續(xù)方波信號輸出至無線射頻處理器，當紅外接收模塊沒有接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平，所述紅外接收模塊為環(huán)氧封裝，從而通過在微型接收裝置串聯(lián)電阻后并聯(lián)電容連接低功耗控制可以防止因紅外接收模塊內部的增益過大而引起信號的干擾，且紅外接收模塊通過環(huán)氧封裝作為紅外過濾器，因此紅外接收模塊不需要再加紅外過濾裝置，即使在很強的干擾環(huán)境中，紅外接收模塊的輸出信號也很穩(wěn)定。
[0026]所述紅外發(fā)射模塊實時接收無線射頻處理器傳輸的轉發(fā)信號和載波信號經紅外發(fā)射模塊調制后，發(fā)送至相匹配的家用電器，所述紅外發(fā)射模塊包括2個三極管、紅外發(fā)射二極管和電阻，所述2個三極管的基極端將設置有當該三極管導通時可使該三極管處于飽和狀態(tài)的電阻，所述紅外發(fā)射模塊將接收到的轉發(fā)信號和載波信號后通過三極管實現調制得到紅外載波信號，并通過紅外發(fā)射二極管將所述紅外載波信號轉化為紅外光信號發(fā)送至相匹配的家用電器，從而保證當三極管導通時，所述紅外發(fā)射模塊里紅外發(fā)射二極管的發(fā)射功率最大。[0027]所述電源模塊采用輸出直流電壓為5V、電流小于IOmA的電源，所述電源采用電感和電容通過模擬電源和數字電源隔離結合的濾波電路組成，所述電源連接具備電流限制和熱保護的LDO降壓穩(wěn)壓芯片降壓至3.3V后輸出至無線射頻處理器、紅外發(fā)射模塊和低功耗控制模塊，從而通過電感和電容組合濾波電路，模擬電源與數字電源的隔離設計，有效地降低了噪聲，避免了電源干擾。
[0028]所述低功耗控制模塊包括偏置電阻、三極管和限流電阻，當無線射頻處理器輸出為高電平控制信號到偏置電阻端時，所述三極管導通并通過所述電源模塊連接提供3.3V電能經過限流電阻傳輸至所述紅外接收模塊，當無線射頻處理器輸出為低電平控制信號時，所述三極管截止，從而所述電源模塊的電能無法傳輸至所述紅外接收模塊。
[0029]本新型設備初始化，設備開始尋找Zigbee網絡并加入該網絡，紅外轉發(fā)設備加入網絡成功后，設備正常運行，可以進行數據通信，本新型設備運行正常，當紅外接收模塊接收到紅外遙控數據后，通過紅外接收模塊解調成一定周期的連續(xù)方波信號并輸出至無線射頻處理器統(tǒng)一處理，無線射頻處理器將相關控制信息按二進制碼輸出數據至紅外發(fā)射模塊，同時無線射頻處理器利用定時器產生載波輸出至紅外發(fā)射模塊，紅外發(fā)射模塊將載波與控制信息進行數據調制，并將調制數據通過紅外發(fā)射二極管發(fā)射出去即可。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、低功耗控制模塊和電源模塊，所述無線射頻處理器連接無線收發(fā)模塊、紅外接收模塊、紅外發(fā)射模塊、電源模塊和低功耗控制模塊，所述電源模塊連接所述低功耗控制模塊，所述低功耗控制模塊連接所述紅外接收模塊，所述紅外發(fā)射模塊連接所述電源模塊。
2.根據權利要求1所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述無線射頻處理器采用ZigBee芯片，所述ZigBee芯片能實時通過無線與網絡內設備進行通信。
3.根據權利要求1所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述無線收發(fā)模塊通過無線射頻處理器的控制進行收發(fā)命令、讀取狀態(tài)、自動操作和確定事件的順序實現與智能網關的無線通信，所述無線收發(fā)模塊包括能與IEEE802.15.4兼容的無線收發(fā)器和外圍阻抗匹配，所述外圍阻抗匹配采用巴倫電路實現所述無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出的匹配，使輸出功率等于或小于4.5dBm，所述巴倫電路包括分立電感和電容。
4.根據權利要求1所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述紅外接收模塊為實時接收紅外遙控數據的微型接收裝置，所述微型接收裝置包括自動增益控制AGC、帶通濾波器、PIN光電二極管和集成控制電路，所述自動控制增益AGC依次連接帶通濾波器和解調器，所述帶通濾波器連接集成控制電路，所述集成控制電路分別連接控制所述自動控制增益AGC和所述解調器，所述微型接收裝置通過串聯(lián)電阻后并聯(lián)電容連接所述低功耗控制模塊，所述紅外接收模塊的信號輸出端通過連接無線射頻處理器的定時器的捕獲及比較引腳來捕獲紅外信號，當紅外接收模塊接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平與低電平組成的脈沖，從而將紅外遙控數據通過解調器解調成一定周期的連續(xù)方波信號輸出至無線射頻處理器，當紅外接收模塊沒有接收到紅外遙控數據信號時，所述紅外接收模塊輸出為高電平，所述紅外接收模塊為環(huán)氧封裝。
5.根據權利要求1所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述紅外發(fā)射模塊實時接收無線射頻處理器傳輸的轉發(fā)信號和載波信號經紅外發(fā)射模塊調制后，發(fā)送至相匹配的家用電器，所述紅外發(fā)射模塊包括2個三極管、紅外發(fā)射二極管和電阻，所述2個三極管的基極端將設置有當該三極管導通時可使該三極管處于飽和狀態(tài)的電阻，所述紅外發(fā)射模塊將接收到的轉發(fā)信號和載波信號后通過三極管實現調制得到紅外載波信號，并通過紅外發(fā)射二極管將所述紅外載波信號轉化為紅外光信號發(fā)送至相匹配的家用電器。
6.根據權利要求1所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述電源模塊采用輸出直流電壓為5V、電流小于IOmA的電源，所述電源采用電感和電容通過模擬電源和數字電源隔離結合的濾波電路組成，所述電源連接具備電流限制和熱保護的LDO降壓穩(wěn)壓芯片降壓至3.3V后輸出至無線射頻處理器、紅外發(fā)射模塊和低功耗控制模塊。
7.根據權利要求1至6任一所述一種紅外轉發(fā)設備，其特征在于，所述低功耗控制模塊包括偏置電阻、三極管和限流電阻，當無線射頻處理器輸出為高電平控制信號到偏置電阻端時，所述三極管導通并通過所述電源模塊連接提供3.3V電能經過限流電阻傳輸至所述紅外接收模塊，當無線射頻處理器輸出為低電平控制信號時，所述三極管截止，從而所述電源模塊的電能無法傳輸至所述紅外接收模塊。
【文檔編號】G08C23/04GK203706414SQ201320877640
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔣泰, 張余明, 鄧家明, 王新宇, 王皓奎 申請人:廣西瀚特信息產業(yè)股份有限公司