電器設備的無線控制裝置的製作方法

2023-10-05 22:58:24

專利名稱：電器設備的無線控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種對電器設備實現控制的裝置，具體涉及一種 電器設備的無線控制裝置。
背景技術：
隨著社會經濟水平的發展，現在人們的生活越來越追求個性化、 智能化、追求充滿樂趣的生活方式，利用先進的網絡通訊技術、計算 機技術和無線電技術，人們已經能夠實現在電腦上就可以控制家中電 器設備的開關和調節，例如利用電腦控制百葉窗的開閉和開度的大 小，在工作遊戲時隨時方便的調整室內光線，而不必起身到窗前進行 操作。因此，可以創造優質、高效、白便利和舒適的居住生活環境， 而且由於控制具備成本低、性能穩定等優點，適合大眾家居使用，也 可以用於辦公場所。
現有的控制裝置使用微機(或電腦)與單片機組成多機通信系統 完成在電腦上遙控百葉窗的動作。通常的辦法通過使用微機的
RS-232C串口進行數據通信，但是由於受環境的影響，以及RS-232C 串口電氣性能的限制，加之接線麻煩、通訊範圍受限等缺點，給布線 安裝和使用帶來不便。
實用新型內容
本實用新型為了解決上述問題，提供一種結構簡單、操作方便、 穿透性強、傳輸距離遠的電器設備的無線控制裝置。
本實用新型解決其技術問題所採取的技術方案是 一種電器設備
的無線控制裝置，包括發射模塊和接收模塊，所述發射模塊包括依次 連接的接口單元、數據編碼單元、調製發射單元，所述接口單元用於 連接控制主機，所述接收模塊包括依次連接的接收解調單元、數據解 碼單元和執行單元，所述執行單元用於執行由控制主機發出的控制操 作。
所述調製發射單元和接收解調單元可分別為發射和接收長波數 字信號的無線電發射器和無線電接收器。
所述調製發射單元可採用T630,對應的所述接收解調單元採用
T631。
所述數據編碼單元可由三態編碼晶片構成，對應的所述數據解碼 單元由三態解碼晶片構成。
所述接口單元可包括串行接口和單片機，所述單片機將從與所述 串行接口連接的控制主機接收到的信號發送給所述數據編碼單元。
所述執行單元可包括電機控制電路和電機，所述數據解碼單元的 輸出與所述電機控制電路相連，控制所述電機轉動。
所述單片機的輸出與數據編碼單元輸入之間可採用並行接口實 現數據傳輸。
所述電機控制電路可包括直流電機旋轉控制器。
所述執行電路可包括至少兩路。
本實用新型通過調製發射單元和接收解調單元實現無線通信，將 控制主機發出的控制信號傳送到執行單元執行，實現對電器的遠程控 制，而且，通過調製發射單元和接收解調單元設定不同頻段的無線電 信號，不必使用多個遙控器，通過一臺電腦即可實現對多個電器設備 的控制，而且數據的傳輸採用並行接口以簡化電路，提高傳輸速度。
本實用新型具有抗幹擾能力強、穩定性好、穿透性強、傳輸距離遠和
可移植等優點。


圖1為本實用新型的控制框圖2為本實用新型中發射模塊的電路原理圖3為本實用新型中接收模塊的電路原理圖。
具體實施方式
本實用新型以通過個人電腦對百葉窗的控制為具體實施例，對本 實用新型內容加以詳細描述。如圖l所示，本實用新型主要由發射模 塊和接收模塊構成。所述發射模塊與電腦相相連，接收使用者在控制 主機，即電腦上發出的控制命令，並將命令發送給接收模塊，所述接 收模塊連接受控的電器設備，根據接收到的命令控制所述電器設備即 電動百葉窗執行相應的命令。
所述發射模塊的電路如圖2所示。發射模塊電路主要包括依次連 接的用於連接電腦的串行接口 Jl、電平轉換晶片U1、單片機U2、編 碼器U3以及無線電發射器U4。
電腦通過串行接口J1發送的數據由電平轉換晶片U1轉換後送給 單片機U2上的串口輸入端，再由所述單片機U2對接收到的數據進 行解析，判斷從電腦發來的是什麼信號，例如，設定通過電腦鍵盤上
的方向鍵來控制百葉窗的升降和開度，"t"和"r'方向鍵分別表示
控制電動百葉窗升起和降下；"和"方向鍵分別表示控制電 動百葉窗扇葉開度增加和關小，則通過所述單片機U1判斷哪個按鍵 接收到信號，通過單片機U1的P2.1 P2.3發送相應的數據到所述編 碼器U3中。所述編碼器U3的A0 A5端地址碼設為"低電平"，D1
D4端與單片機U2的P2. 0 P2.3連接，用來接收單片機相應埠的 數據，再進行編碼，編好的碼通過輸出腳DO端輸出給無線電發射器 U4，由所述無線發射器U4將無線電波發送出去。
所述編碼器U3採用MC145026，由時鐘振蕩器、分頻器、地址 /數據編碼輸入電路以及數據選擇與緩衝器等幾部分構成。其中時鐘 振蕩器及分頻器向整個編碼器提供基準時鐘，以協調各部分的工作。 地址/數據編碼輸入電路將輸入的不同地址及數據轉變為相應的編 碼信號，以不同脈衝寬度及數目來表徵不同指令。數據選擇與緩衝電 路將器的並行碼變為串行碼並輸出。
其中，編碼器U3的A1 A5端為加密地址輸入端，為三態輸入， 即"0"、 "1"、"開路"三種狀態，故可有35=243種不同地址密碼。
A6/D1 A9/D4端加密地址/控制數據輸入端。它們具有雙重 功能，即可以作為地址輸入端，又可以作為數據輸入端。作為地址輸 入使用時，可有39=19683種地址編碼；作為數據輸入使用時，有"0"、 T兩種狀態，共有24=16種控制數碼。
R、 C、 RS端內部時鐘振蕩器外接阻容元件端。它們確定振蕩 頻率flX/2.2RC，其中，Rs=(2 5)R。
DO端編碼脈衝輸出端。加密地址碼及控制數據碼均由DO端 串行輸出。
TE端編碼脈衝發送啟動端，低電平有效。
所述接收模塊的電路如圖3中所示，包括依次連接的無線電接收 器U5、解碼器U6、直流電機旋轉控制器U71、 U72，在電動百葉窗 上裝有兩個微型電動機M1、 M2，其中一個電動機控制電動百葉窗升 起和降下，另一個控制電動百葉窗扇葉開度增加和關小，所述電機旋轉控制器U71、 U71分別控制所述電動機M1、 M2的正反轉動。
當無線電接收器U5接收到由發射模塊發出的無線電波時，輸出 端DOut端串行輸出到解碼器U6的DI端，對輸入信號進行解碼。當 解碼有效時，解碼器U6的VT端輸出高電平，同時D6 D9輸出的 解碼數據，分別送到兩個直流電機旋轉控制器U71 、 U72的1和2腳， 然後由直流電機旋轉控制器U71、U72的3和5腳輸出正反向電壓， 來分別控制兩個電機Mi、 M2向相應的方向旋轉。
其中，所述直流電機旋轉控制器U71、 U72採用TA7257P，是全 橋式結構的直流電機旋轉控制器，具有正轉，反轉，停止及剎車等功 能，其操作電壓範圍為6V—18V，輸出平均電流可達1.5A，峰值電 流可達4.5A。
解碼器U6發射模塊中的編碼器U3相匹配
VT端解碼指示端。當解碼有效時，VT為高電平，高電平寬 度為1. 1RC。
DI:編碼信號輸入端。
與解碼器U6外接電阻R1、 R2、電容C1、 C2，其值以解碼器 U6中的R、 C數值確定。
所述編碼器U3和解碼器U6模塊分別採用三態編解晶片 MC145026和MC145027，此組晶片是摩託羅拉公司生產的用於通信 配對使用的晶片。編碼晶片MC145026可對9位輸入信息(地址位 A1 A5，數據位D6 D9)進行編碼，編碼後每個數據位用兩個脈衝 表示"T編碼為兩個寬脈衝；"0"編碼為兩個窄脈衝；"開路"編 碼為一寬脈衝和一窄脈衝交叉。當TE端脈衝上升沿時，編碼後的數 據流開始由DO串行輸出。對於每9位數據信息，可以看作是一個數
據字，為了提高通信的安全性，編解碼晶片對每個數據字發送兩次， 接收兩次。 '
MC145027解碼器用於接收MC145026輸出的編碼數據流。當解 碼器地址與編碼器地址狀態相同並連續收到兩組相同編碼信號時， VT端由低電平跳變為高電平以指示接收有效，同時中斷從計算機的 接收。而當接收到的數據流地址位與本機地址設置不同.或是兩次接 收的數據不同，或是在四個數據周期內無信號時.VT端變為低電 平.收時可認為無信號或信號不是發送給本機的。由於對接收到的信 息講行地址識別是由解碼器MC145027晶片來完成的，因此，對不是 發給本機的信息就不傳給計算機的並行接口，對本機的工作無影響。
無線電發射器U4和無線電接收器U5由長波數位訊號收發晶片 T630及T631組成。此組晶片對用於發射、接收串行數據信號。長波 能夠穿透建築物、機箱、金屬設備等阻隔。其發射功率在mW級， 採用250MHz超高頻，所以不會對其它電路產生幹擾，同時也很難被 其它電路幹擾，因此具有很高的抗幹擾能力。它的供電電壓範圍為 1.5 20V，可由並行接口+5V引腳供電。晶片內部集成了包括天線在 內的各種部件，其外部電路及應用接口也十分簡單。
實現電腦與單片機U2的通信時，需要在電腦和單片機U2上分 別配置編碼器和解碼器，以完成數據信號的發送和接收。由於 MC145026 / MC145027 —次能完成4位二進位數據信息的發送或接 收，而電腦經常使用以字節為單位的數據，這樣就需要將l個字節分 為高半字節和低半字節2次發送或接收。
單片機與編碼器MC145026的連接，可以使用單片機的並行接 口。在這裡，使用並行接口的高4位直接與MC145026的數據輸入端
D1 D4相連，並用INIT控制線與編碼器MC145026數據發送允許腳 相連(圖中未標示)。發送數據時，由單片機U2向並行接口數據輸 出寄存器的低4位寫入半個字節的地址信息，然後向高4位寫入半個 字節的數據信息，之後再'與控制輸出寄存器，以使得INIT信號為低 電平，這樣就完成了4位數據的輸出。
此外，如果在調製發射單元和接收解調單元中設定不同的無線電 信號頻段，可以不必使用多個遙控器，通過一臺電腦分別實現對多個 電器設備的控制。本實施例中的電腦，作為控制主機，也可以採用其 他能夠輸入控制命令的控制、處理設備，如工控機等實現。根據本實 用新型描述的控制方式，也可以應用於控制其他電動設備的工作中， 如控制電風扇的轉速和擺頭，只需將執行單元的控制電路做相應修 改，例如通過電動機實現對電風扇旋鈕的轉動控制即可。'
以上對本實用新型所提供的電器設備的無線控制裝置進行了詳 細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型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實用新型的方法及其 核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思 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實用新型的限制。
權利要求1.一種電器設備的無線控制裝置，其特徵在於包括發射模塊和接收模塊，所述發射模塊包括依次連接的接口單元、數據編碼單元、調製發射單元，所述接口單元用於連接控制主機，所述接收模塊包括依次連接的接收解調單元、數據解碼單元和執行單元，所述執行單元用於執行由控制主機發出的控制操作。
2. 根據權利要求1所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在 於所述調製發射單元和接收解調單元分別為發射和接收長波數字信 號的無線電發射器和無線電接收器。
3. 根據權利要求2所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在於所述調製發射單元採用T630，對應的所述接收解調單元採用 T631。
4. 根據權利要求1所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在 於所述數據編碼單元由三態編碼晶片構成，對應的所述數據解碼單 元由三態解碼晶片構成。
5. 根據權利要求1~4中任一項所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在於所述接口單元包括串行接口和單片機，所述單片機將從 與所述串行接口連接的控制主機接收到的信號發送給所述數據編碼 單元。
6. 根據權利要求5所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在 於所述單片機的輸出與數據編碼單元輸入之間採用並行接口實現數 據傳輸。
7. 根據權利要求1~4中任一項所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在於所述執行單元包括電機控制電路和電機，所述數據解碼 單元的輸出與所述電機控制電路相連，控制所述電機轉動。
8. 根據權利要求7所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在 於所述電機控制電路包括直流電機旋轉控制器。
9. 根據權利要求1所述的電器設備的無線控制裝置，其特徵在 於所述執行電路包括至少兩路。
專利摘要本實用新型涉及一種對電器設備實現控制的裝置，具體涉及一種電器設備的無線控制裝置，包括發射模塊和接收模塊，所述發射模塊包括依次連接的接口單元、數據編碼單元、調製發射單元，所述接口單元用於連接控制主機，所述接收模塊包括依次連接的接收解調單元、數據解碼單元和執行單元，所述執行單元用於執行由控制主機發出的控制操作。本實用新型通過調製發射單元和接收解調單元實現無線通信，將控制主機發出的控制信號傳送到執行單元執行，實現對電器的遠程控制。本實用新型具有抗幹擾能力強、穩定性好、穿透性強、傳輸距離遠和可移植等優點。
文檔編號G08C17/00GK201072593SQ20072012658
公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月29日 優先權日2007年8月29日
發明者珏 侯, 楠 吳, 斌 寧, 翠 張, 曹麗婷 申請人:北京聯合大學