一種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法
2023-07-03 09:02:11
一種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於智能盒的紅外學習控制系統，包括學習模塊、存儲模塊、控制模塊、紅外線編碼發射模塊、紅外線解碼接收模塊、識別模塊、控制碼存儲模塊，紅外線編碼發射模塊由家電設備的遙控器的紅外發射二極體組成；紅外線解碼接收模塊用於信號的接收、濾波、整形以及信號輸出；識別模塊接收紅外線解碼接收模塊輸出的指令，進行抗幹擾處理、識別，並進行數據處理、分類，完成指令功能；控制碼存儲模塊用於存儲控制命令；學習模塊用於進行紅外控制信號的學習，存儲模塊用於存儲命令，控制模塊用於通過紅外控制家電設備。本發明同時公開了一種基於智能盒的紅外學習控制方法，可以實現家電設備的集中紅外控制。
【專利說明】—種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種智能盒系統，尤其涉及一種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法。
【背景技術】
[0002]目前，在家庭內部採用紅外控制的設備越來越多。紅外遙控是眾多家電設備控制的最為常用的一種方式。例如通過紅外遙控，我們可以控制電視、冰箱、空調等設備。
[0003]然而就目前為止，所有採用紅外控制的家電設備都是屬於單獨控制；其控制遙控都屬於家電廠商定製；不同的家電之間並不能夠採用一個遙控就可以控制。所以也就意味著需要不同的遙控。而智能盒作為數字家庭中的中控設備，承擔著整個家庭的互聯、控制、管理的重要任務。如果能夠通過智能盒去控制家電中的所有設備，是一項具有實際價值和市場前景的研究。現有的技術方案並沒有能夠統籌所有採用紅外控制的家電設備，不同家電之間採用的控制方式各不相同，只能採用其廠商提供的紅外控制方式進行控制，隨著家電設備的增多也就意味著紅外遙控的增多，不僅帶來了控制不方便而且也不利於家庭節能，不利於用戶無縫式體驗。因此，有必要提供一種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法來滿足現有需求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種基於智能盒的紅外學習控制系統及方法，能夠兼容各種紅外控制，通過學習家電設備紅外控制的命令，可以實現家電設備的集中紅外控制。
[0005]因此，本發明提供了一種基於智能盒的紅外學習控制系統，包括位於上層的學習模塊、存儲模塊、控制模塊及位於下層的紅外線編碼發射模塊、紅外線解碼接收模塊、識別模塊、控制碼存儲模塊，所述紅外線編碼發射模塊由若干家電設備的遙控器的紅外發射二極體組成；所述紅外線解碼接收模塊用於紅外線載波信號的接收、濾波、整形以及整形後的信號輸出；所述識別模塊接收紅外線解碼接收模塊輸出的指令，對接收到紅外線信號進行抗幹擾處理、識別，並進行數據處理、分類，完成指令功能；所述控制碼存儲模塊用於存儲控制命令；所述學習模塊用於進行紅外控制信號的學習，所述存儲模塊用於存儲命令，所述控制模塊用於通過紅外控制家電設備。
[0006]相應地，本發明同時提供了一種基於智能盒的紅外學習控制方法，包括以下步驟:步驟1:採集紅外數據進行學習；步驟2:存儲紅外命令；步驟3:讀取紅外命令信息；步驟4:發射紅外控制命令實現對家電設備的控制。
[0007]較佳地，所述步驟I的採集過程包括以下子步驟:步驟101:清零接收存儲單元並設置接收的首地址；步驟102:判斷是否有紅外信號，若有，轉步驟103，若無，則繼續檢測；步驟103:判斷紅外信號碼，若為高電平則轉步驟109，若為低電平，則轉步驟104 ;步驟104:判斷是否已經完成低電平標誌的設置，如果設置完成轉步驟106，否則轉步驟105 ;步驟105:設置低電平標誌並調整存儲技術單元指針；步驟106:採樣存儲計數器加I ;步驟107:判斷紅外信號碼是否為長碼，如果不是則轉步驟103 ;否則轉步驟108 ;步驟108:判斷該碼是否有效，如果有效，長碼技術單元加1，轉步驟103 ;否則採樣結束；步驟109:判斷是否已經設置高電平標誌，如果是則轉步驟111，否則轉步驟110 ;步驟110:設置高電平標誌並調整存儲計數單元指針；步驟111:採樣存儲計數器加I ;步驟112:判斷採樣是否結束，如果是則結束，否則轉步驟103。
[0008]較佳地，所述步驟I與步驟2之間還包括有學習散轉的步驟，具體包括:步驟1:讀取命令碼，所述命令碼為採用碼分制的紅外指令；步驟2:將命令碼轉為二進位碼；步驟3:判斷命令碼是否超限，如果超限則放棄命令、返回主程序待命；否則轉步驟4 ;步驟4:轉入相應功能入口，根據碼的大小，轉入到相應的入口地址執行存儲功能；步驟5:執行命令後返回主程序待命。
[0009]較佳地，所述步驟2的存儲過程包括以下步驟:步驟201:設置目的首地址、源首地址；步驟202:設置頁，設置頁字節以及設置開始狀態；步驟203:送寫入命令，然後目的首地址寫入；步驟204:取原碼，寫入源碼，然後調整源碼地址；步驟205:判斷頁字節數目是否寫完，如果沒有則轉步驟4 ;否則轉步驟6 ;步驟206:設置結束狀態，判斷頁寫完否，如果寫完則返回主程序；否則轉步驟207 ;步驟207:吸入固化延時，調整頁首地址，然後轉步驟
2 ； ο
[0010]較佳地，所述步驟3的讀取過程包括:步驟301:設置目的首地址、源首地址；設置存儲字；步驟302:置為開始狀態，送寫入命令，讀出寫入命令；步驟303:讀出一個字節，保存在目的地址中；然後調整地址指針，置結束狀態；步驟304:判斷是否讀完如果是則結束，否則轉步驟302。
[0011]較佳地，所述步驟4包括:步驟401:發送散轉程序，尋找命令相應的存儲地址；步驟402:取控制命令到RAM中；步驟403:碼轉換程序；步驟404:進行紅外發送；步驟405:判斷是否繼續，如果是轉步驟401，否則結束。
[0012]與現有技術相比，本發明所提供的基於智能盒的紅外學習控制系統及方法，利用智能盒作為中控設備，來控制眾多採用紅外控制的家電設備，本系統能夠通過學習這些家電設備的紅外命令，就可以對不同的設備進行統一的控制；這樣用戶就可以為每個家電設備都配備一個遙控，提高了用戶的體驗而且每個遙控都需要耗電。另外通過智能盒實現集中控制，可以在上層開發出更為智能的協作應用，打造數字家庭無縫連接體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0014]圖1是本發明實施例的基於智能盒的紅外學習控制系統的結構示意圖；
[0015]圖2是本發明實施例的基於智能盒的紅外學習控制方法的流程示意圖；
[0016]圖3是圖2中步驟SOOl採集過程的流程示意圖；
[0017]圖4是散轉處理過程的流程示意圖；
[0018]圖5是圖2中步驟S002存儲過程的流程示意圖；[0019]圖6是圖2中步驟S003讀取過程的流程示意圖；
[0020]圖7是圖2中步驟S004紅外控制發射的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0022]參考圖1，本發明提供了一種基於智能盒的紅外學習控制系統，該系統能夠兼容各種紅外控制，通過學習家電設備紅外控制的命令，可以實現家電設備的集中紅外控制。所述基於智能盒的紅外學習控制系統，包括位於上層的學習模塊、存儲模塊、控制模塊及位於下層的紅外線編碼發射模塊、紅外線解碼接收模塊、識別模塊、控制碼存儲模塊。上層的各模塊將涉及多個下層模塊；所述紅外線編碼發射模塊由若干家電設備的遙控器的紅外發射二極體組成，按下不同的功能按鍵會有相應的代碼發射；所述紅外線解碼接收模塊用於紅外線載波信號的接收、濾波、整形以及整形後的信號輸出；所述識別模塊利用智能盒的中斷系統直接紅外線解碼接收模塊輸出的指令，經內部軟體對接收到紅外線信號進行抗幹擾處理、識別，並進行數據處理、分類，完成指令功能；所述控制碼存儲模塊用於存儲控制命令，控制碼存儲模塊用於充分利用智能盒的有效資源，進行合理開發和利用；所述學習模塊用於進行紅外控制信號的學習，所述存儲模塊用於存儲命令，所述控制模塊用於通過紅外控制家電設備。通過該紅外學習控制系統，可以開發出更為高層的設備間協作應用程式，也可以開發出具備能夠控制多個家電設備的通用遙控等。
[0023]參考圖2，本發明實施例的基於智能盒的紅外學習控制方法，包括以下步驟:
[0024]SOOl:採集紅外數據進行學習；
[0025]S002:存儲紅外命令；
[0026]S003:讀取紅外命令信息；
[0027]S004:發射紅外控制命令實現對家電設備的控制。
[0028]數據採集過程也就是紅外命令的學習過程，如圖3所示。其目的主要是完成對各種紅外遙控的命令字進行採集的然後存儲下來最後進行識別、控制。圖3表示的過程是如何進行採集和採集存儲的流程圖，具體如下:
[0029]SteplOl:清零接收存儲單元並設置接收的首地址；
[0030]St印102:判斷是否有紅外信號，若有，轉Stepl03，若無，則繼續檢測；
[0031]St印103:判斷紅外信號碼，若為高電平則轉St印109，若為低電平，則轉St印104 ；
[0032]St印104:判斷是否已經完成低電平標誌的設置，如果設置完成轉Stepl06，否則轉St印105 ；
[0033]Stepl05:設直低電平標誌並調整存儲技術單兀指針；
[0034]St印106:採樣存儲計數器加I ;
[0035]St印107:判斷紅外信號碼是否為長碼，如果不是則轉St印103 ;否則轉步驟108 ；
[0036]St印108:判斷該碼是否有效，如果有效，長碼技術單元加1，轉Stepl03 ;否則採樣
結束；[0037]St印109:判斷是否已經設置高電平標誌，如果是則轉St印111，否則轉步驟110 ；
[0038]StepllO:設置高電平標誌並調整存儲計數單元指針；
[0039]Steplll:採樣存儲計數器加I ;
[0040]St印112:判斷採樣是否結束，如果是則結束，否則轉Stepl03。
[0041 ] 紅外遙控信號採集完畢以後，需要保存到E2PR0M中。在調用存儲子程序之前要有一個學習散轉的過程，其目的是根據命令代碼的大小，轉到相應的入口地址，再調用存儲子程序執行存儲功能。可以說散轉程序是一個初步的命令識別過程，也就是對應於圖1中的識別模塊中的一環，當然本系統的所有過程都會涉及到不止一個環節的部件參與，未提及的部件主要由於該部分不屬於本系統的特殊，在一般文獻中可以查到。
[0042]散轉程序是在嵌入式設計中經常用於程序分支的處理方法。散轉程序是分支程序的一種，使用指令JMP0A+DPTR，可實現多分支轉移。它是根據某種輸入或運算的結果，分別轉向各個處理程序段取執行程序。本系統的散轉程序就是實現這麼一個功能的過程。學習散轉子程序是根據多媒體集中控制器所集中控制設備數量和類型的不同，多媒體集中控制器需要學習的紅外遙控命令會有若干條。通過學習所得到的紅外遙控碼需要保存在一個電可擦寫的存儲器之中，以備隨時調用。學習散轉處理的目的就是根據命令代碼的大小，轉到相應的入口地址執行存儲功能。散轉處理的過程如圖4所示，具體如下:
[0043]stepl:讀取命令碼，所述命令碼為採用碼分制的紅外指令；
[0044]st印2:將命令碼轉為二進位碼；
[0045]step3:判斷命令碼是否超限，如果超限則放棄命令、返回主程序待命；否則轉step4 ；
[0046]step4:轉入相應功能入口，根據碼的大小，轉入到相應的入口地址執行存儲功倉泛;
[0047]st印5:執行命令後返回主程序待命。
[0048]圖4中的第4步和第5步中提及執行命令，這個命令就是紅外遙控信號的存儲操作，下面將詳細說明，如圖5所示。首先設置碼存儲的目的首地址和源首地址，接下來設置也字節數和頁數並開始寫入，在判斷也字節數和頁數寫完以後，返回等待下一輪新的寫入或結束。具體步驟如下:
[0049]st印201:設置目的首地址、源首地址；
[0050]st印202:設置頁,設置頁字節以及設置開始狀態；
[0051]st印203:送寫入命令，然後目的首地址寫入；
[0052]step204:取原碼，寫入源碼，然後調整源碼地址；
[0053]step205:判斷頁字節數目是否寫完，如果沒有則轉st印4 ;否則轉st印6 ；
[0054]step206:設置結束狀態，判斷頁寫完否，如果寫完則返回主程序；否則轉step207 ；
[0055]st印207:吸入固化延時，調整頁首地址，然後轉st印2。
[0056]相對於紅外信號的存操作，在需要讀取紅外命令對外部設備進行操控時，需要從內存E2PR0M中讀取出相應的紅外命令。所有紅外控制的家電設備的紅外控制信號都存儲在智能盒的存儲之中。當家電控制系統根據智能盒指令控制家電設備時，實現操作功能，首先要從E2PR0M中把相應的指令讀出，放到智能盒的RAM區。經重現遙控指令信號以後，為了防止誤動作，以增強系統的可靠性，這些指令信號由調製電路調製成32-40kHz的信號後輸出。最後由驅動電路驅動紅外發射器件LED發出紅外遙控信號，從而實現預期的操作功倉泛。
[0057]紅外信號讀出的流程如圖6所示，具體步驟如下:
[0058]st印301:設置目的首地址、源首地址；設置存儲字；
[0059]step302:置為開始狀態，送寫入命令，讀出寫入命令；
[0060]step303:讀出Iv子節，保存在目的地址中；然後調整地址指針，直結束狀態；
[0061]step304:判斷是否讀完如果是則結束，否則轉step302。
[0062]紅外控制信號利用上述信號讀出子程序從E2PR0M讀出以後，要先送至內存的RAM區，然後經過信號重現，調製電路進行調製，最後推動紅外發射二極體發射出去。由於智能盒要控制的設備種類較多，有可能出現重碼現象，為避免重碼造成設備的失控或錯誤操作，紅外控制碼有三個輸出端，用以分開控制有可能重碼的設備。流程如圖7所示，具體如下:
[0063]step401:發送散轉程序，這個散轉程序和上述圖4中涉及的一樣，主要負責尋找到命令相應的存儲地址；
[0064]st印402:取控制命令到RAM中；這個過程具體如圖6所示的流程；
[0065]st印403:碼轉換程序；主要進行一些編碼轉換、信號重現、調製等工作；
[0066]st印404:進行紅外發送；
[0067]step405:判斷是否繼續,如果是轉step401,否則結束。
[0068]本發明實施例所提供的基於智能盒的紅外學習控制系統及方法，利用智能盒作為中控設備，來控制眾多採用紅外控制的家電設備，本系統能夠通過學習這些家電設備的紅外命令，就可以對不同的設備進行統一的控制；這樣用戶就可以為每個家電設備都配備一個遙控，提高了用戶的體驗而且每個遙控都需要耗電。另外通過智能盒實現集中控制，可以在上層開發出更為智能的協作應用，打造數字家庭無縫連接體驗。
[0069]以上對本發明實施例所提供的一種基於智能盒的紅外學習控制系統，進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【權利要求】
1.一種基於智能盒的紅外學習控制系統，其特徵在於，包括位於上層的學習模塊、存儲模塊、控制模塊及位於下層的紅外線編碼發射模塊、紅外線解碼接收模塊、識別模塊、控制碼存儲模塊，所述紅外線編碼發射模塊由若干家電設備的遙控器的紅外發射二極體組成；所述紅外線解碼接收模塊用於紅外線載波信號的接收、濾波、整形以及整形後的信號輸出；所述識別模塊接收紅外線解碼接收模塊輸出的指令，對接收到紅外線信號進行抗幹擾處理、識別，並進行數據處理、分類，完成指令功能；所述控制碼存儲模塊用於存儲控制命令；所述學習模塊用於進行紅外控制信號的學習，所述存儲模塊用於存儲命令，所述控制模塊用於通過紅外控制家電設備。
2.一種基於智能盒的紅外學習控制方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟1:採集紅外數據進行學習； 步驟2:存儲紅外命令； 步驟3:讀取紅外命令信息； 步驟4:發射紅外控制命令實現對家電設備的控制。
3.如權利要求2所述的基於智能盒的紅外學習控制系統的方法，其特徵在於，所述步驟I的採集過程包括以下子步驟: 步驟101:清零接收存儲單元並設置接收的首地址； 步驟102:判斷是否有紅外信號，若有，轉步驟103，若無，則繼續檢測； 步驟103:判斷紅外信號碼，若為高電平則轉步驟109，若為低電平，則轉步驟104 ；步驟104:判斷是否已經 完成低電平標誌的設置，如果設置完成轉步驟106，否則轉步驟 105 ； 步驟105:設置低電平標誌並調整存儲技術單元指針； 步驟106:採樣存儲計數器加I ; 步驟107:判斷紅外信號碼是否為長碼，如果不是則轉步驟103 ;否則轉步驟108 ； 步驟108:判斷該碼是否有效，如果有效，長碼技術單元加1，轉步驟103 ;否則採樣結束； 步驟109:判斷是否已經設置高電平標誌，如果是則轉步驟111，否則轉步驟110 ； 步驟110:設置高電平標誌並調整存儲計數單元指針； 步驟111:採樣存儲計數器加I ; 步驟112:判斷採樣是否結束，如果是則結束，否則轉步驟103。
4.如權利要求2所述的基於智能盒的紅外學習控制系統的方法，其特徵在於，所述步驟I與步驟2之間還包括有學習散轉的步驟，具體包括: 步驟1:讀取命令碼，所述命令碼為採用碼分制的紅外指令； 步驟2:將命令碼轉為二進位碼； 步驟3:判斷命令碼是否超限，如果超限則放棄命令、返回主程序待命；否則轉步驟4 ； 步驟4:轉入相應功能入口，根據碼的大小，轉入到相應的入口地址執行存儲功能； 步驟5:執行命令後返回主程序待命。
5.如權利要求2所述的基於智能盒的紅外學習控制系統的方法，其特徵在於，所述步驟2的存儲過程包括以下步驟: 步驟201:設置目的首地址、源首地址；步驟202:設置頁，設置頁字節以及設置開始狀態； 步驟203:送寫入命令，然後目的首地址寫入； 步驟204:取原碼，寫入源碼，然後調整源碼地址； 步驟205:判斷頁字節數目是否寫完，如果沒有則轉步驟4 ;否則轉步驟6 ； 步驟206:設置結束狀態，判斷頁寫完否，如果寫完則返回主程序；否則轉步驟207 ； 步驟207:吸入固化延時，調整頁首地址，然後轉步驟2。
6.如權利要求2所述的基於智能盒的紅外學習控制系統的方法，其特徵在於，所述步驟3的讀取過程包括: 步驟301:設置目的首地址、源首地址；設置存儲字； 步驟302:置為開始狀態，送寫入命令，讀出寫入命令； 步驟303:讀出一個字節，保存在目的地址中；然後調整地址指針，置結束狀態； 步驟304:判斷是否讀完如果是則結束，否則轉步驟302。
7.如權利要求2所述的基於智能盒的紅外學習控制系統的方法，其特徵在於，所述步驟4包括: 步驟401:發送散轉程序，尋找命令相應的存儲地址； 步驟402:取控制 命令到RAM中； 步驟403:碼轉換程序； 步驟404:進行紅外發送； 步驟405:判斷是否繼續，如果是轉步驟401，否則結束。
【文檔編號】G08C23/04GK103886736SQ201210560091
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】劉海亮, 楊艾琳, 羅笑南, 蘇航, 陳湘萍, 王炫盛 申請人:中山大學深圳研究院