一种新型空调遥控器的制作方法

本发明涉及家电领域，具体涉及一种空调遥控器。
背景技术：
：随着科学技术的发展，控制着家用电器的方向朝着智能化、自动化方向发展。但现在仍有很大一部分的家庭还在使用传统的非智能空调，对于非智能空调而言，其配用的是传统的遥控器，无法实现远程控制。技术实现要素：本发明的目的是提供一种可对非智能空调实现远程控制的新型空调遥控器。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型空调遥控器，包括单片机、红外发射模块、红外接收模块、温湿度检测模块、LCD显示模块、WiFi模块、云端服务器和手机APP控制模块；所述红外接收模块连接于所述单片机的输入端，所述红外发射模块连接于所述单片机的输出端，所述温湿度检测模块连接于所述单片机的采集输入端，所述LCD显示模块连接于所述单片机的显示输出端，所述WIFI模块与所述单片机进行双向连接，所述WIFI模块通过所述云端服务器与所述手机APP控制模块进行通讯连接。所述单片机采用STM32F103芯片。所述温湿度检测模块采用DHT11温湿度传感器。采用上述方案后，本发明的新型空调遥控器，通过红外接收模块读取非智能空调的红外码，红外接收电路将接收到的模拟信号转化为数字信号传递给单片机，单片机根据此数字信号实现空调遥控器的解码。使用时，手机APP控制模块利用WIFI网络发送控制信号到云端服务器，云端服务器在接收到信号后做出相应的判断，然后通过WIFI模块传输给单片机，最后经由红外发射模块发射相应的红外码给非智能空调，进而完成对非智能空调的控制，实现了通过手机终端对非智能空调进行远程控制。采用本发明的技术方案后，无需对现有的非智能空调进行改进，只需采用本发明的遥控器即可对现有的非智能空调进行远程控制，是一种成本较低的智能家居改进方案。附图说明图1为本发明的电路原理框图；图2为本发明中红外解码后的格式示意图；图3为本发明中手机APP控制模块的功能结构图；图4为本发明的电路原理图；图5为本发明中单片机的主程序工作流程图。具体实施方式本发明的一种新型空调遥控器，如图1所示，包括单片机、红外发射模块、红外接收模块、温湿度检测模块、LCD显示模块、WiFi模块、云端服务器和手机APP控制模块；所述红外接收模块连接于所述单片机的输入端，所述红外发射模块连接于所述单片机的输出端，所述温湿度检测模块连接于所述单片机的采集输入端，所述LCD显示模块连接于所述单片机的显示输出端，所述WIFI模块与所述单片机进行双向连接，所述WIFI模块通过所述云端服务器与所述手机APP控制模块进行通讯连接。本发明的新型空调遥控器，通过红外接收模块读取非智能空调的红外码，红外接收电路将接收到的模拟信号转化为数字信号传递给单片机，单片机根据此数字信号实现空调遥控器的解码。使用时，手机APP控制模块利用WIFI网络发送控制信号到云端服务器，云端服务器在接收到信号后做出相应的判断，然后通过WIFI模块传输单片机，最后经由红外发射模块发射相应的红外码给非智能空调，进而完成对非智能空调的控制，实现了通过手机终端对非智能空调进行远程控制。采用本发明的技术方案后，无需对现有的非智能空调进行改进，只需采用本发明的遥控器即可对现有的非智能空调进行远程控制，是一种成本较低的智能家居改进方案。作为一个具体的例子，本发明中，遥控编码采用格力的YB0F2编码，编码规则为：起始码(S)+35位数据码+连接码(C)+32位数据码。工作时，通过红外接收模块读取格力空调的红外码，用示波器测出捕捉到的遥控编码的电平高度，经实验得出一个9ms的低电平和4.5ms的高电平为引导码，后跟35位二进制，随后是0.565ms低电平和20ms高电平跟32位二进制；前4个字节每个字节为8位，中间1个字节只有3位，接着为20ms高电平，跟后4个字节每个字节为8位。根据示波器捕捉到的高电平和低电平时延、载波频率，最终将红外接收电路接收到的模拟信号转化为数字信号，并在串口以十进制的方式显示，当示波器上捕捉到的波形图符合红外编码协议NEC的特征，则此时在串口显示的码数即为空调红外遥控器所发射的信号的解码，从而实现空调遥控器的解码。红外发射模块的电平与红外接收模块调解出来的电平是相反的，写程序即根据信号的格式来写，如图2所示。本发明中，手机APP控制模块的制作是基于Android平台，根据相应的要求进行程序的编写。从而通过手机终端实现对家居空调的控制。手机APP控制模块的功能结构图如图3所示。本发明中，单片机采用STM32F103芯片，如图4所示，主电路板部分保留复位电路，下载接口，晶振电路。通过跳线与温湿度检测模块、LCD接口、WiFi模块、红外接收模块和红外发射模块连接。本发明中，单片机的程序分为几个部分。系统初始化之后，设置WiFi各种参数，测试WiFi能否顺利连接；再解码控制码。系统上电后，主控制器处于检测状态，温湿度传感模块会有5秒左右的初始化时间，此时程序控制LCD显示模块显示“Intitalizing”。成功读取数据后，LCD显示模块显示室内温湿度和空调状态，且发送至网络，检测网络连接，没有失去连接则发送指令。红外发射模块收到指令且发送对应红外码，如发送成功，LCD显示模块同时更新显示的空调模式状态，并返回值“1”，表示成功控制空调，若网络在两分钟之内没有收到返回值，则系统进入省电模式。程序设计流程图如图5所示。其中：系统初始化程序为：初始化串口，配置SysTick为1ms中断一次，初始化LCD，通过修改GRAM的扫描方向，然后通过看液晶清屏的色块，就可以知道GRAM的实际扫描方向了，初始化WiFi模块使用的接口和外设。在系统通电后LCD显示“Initializing”。WiFi通信程序为：获取WiFi收到数的首地址，再把地址串清零，如果设备有收到网络串口的数据则收到返回值1，且唤醒LCD屏幕。WIFI发送控制码，码段共有4位，依次分别代表温度、模式、扫风等级、空调开关。第一位代表温度，a代表16度，b代表17度，以此类推。第二位表示模式，当网络串口助手发送“A”代表自动模式，“C”代表制冷模式，“D”代表除湿模式，“H”代表制热模式。第三位表示扫风的强度，“W”代表自动挡扫风，“X”代表1挡扫风，“Y”代表2挡扫风，“Z”代表3挡扫风。第四位表示空调的开关，“R”代表开，“S”代表关。检测显示程序为：初始化LCD，系统通电后LCD显示“Initializing”。在LCD屏上显示DHT11读取到的室内温湿度,且回传到网络。唤醒LCD，并更新在LCD上显示空调的设定温度，模式，扫风和开关。本发明中，温湿度检测模块使用DHT11温湿度传感器，DHT11检测温度范围0－50℃(精度为+/-1℃)，湿度20－90％(精度为+/-4％)。LCD显示模块则采用ILI9341，它可以显示汉字，字符，图片，而且可以触屏控制，屏幕辨析率相对较高，功能强大。本发明中，WiFi模块采用ESP8266串口WiFi无线收发模块，该模块是符合WiFi无线网络标准的UART-WiFi嵌入式模块，内置TCP/IP协议栈，能够实现用户串口数据到无线网络之间的转换。ESP8266模块支持三种工作模式。一种是通过服务器连接网络，再通过移动终端或是PC机远程控制设备。一种是以这个模块作为无线热点，实现模块与移动设备的通信。还有一种模式是这两种的结合，可以通过互联网实现无缝切换。通过发送区发送控制命令，WiFi模块读取控制码，且根据相应码段发送红外码，实现对空调的控制，同时LCD显示模块上更新当前空调设定值和室内温湿度。为了节省功耗，本发明设计在STM32单片机连续两分钟之内没有收到命令就进入休眠状态，有数据传输时自动唤醒。实验验证：LCD显示模块测试：LCD显示模块共有三种状态，当设备通电时，进入初始化状态。这段时间约为3—8s，屏幕显示“Intitalizing”初始化状态；当空调已经设置完状态，并在两分钟之内没有收到通过网络发送的数据，设备进行休眠模式，等待再次唤醒，处于省电模式状态；当有数据传输时，设备进入工作状态，LCD上显示此时空调设定的温度，模式，风速和开关，并显示当前室内的温湿度。温湿度传感器测试：Dht11精度湿度+-5％RH，温度+-2℃，量程湿度20-90％RH，温度0～50℃。根据不同室内情况，测得室内实际温度湿度，和DHT11测得的室内温湿度，如表1所示。经过计算与分析，温度误差分别为0.6,0.3,0.6,0.2,0.1，湿度误差分别为0.2％，0％，0％，0％，0％；可见实际测得的数据与理论范围误差很小。表1室内温湿度检测数据实际室温(℃)17.020242728测得室温(℃)17.620.324.627.228.1实际湿度(％)35.030.033.027.037.0测得湿度(％)35.230.033.027.037.0WiFi通信测试：下载TCP/UDP测试工具，用于配合WiFi数据收发调试工具软件。建立连接后，通过网络助手发送命令检测，实现对WiFi模块设置与控制，完成网络连接和数据收发。数据发送成功则回传“1”。对于数据源，主要是指通过串口进行传输数据给STM32，而对于WiFi模块则主要负责连接网络、发送和接收数据，但其主要功能还是需要STM32进行控制,亦可通过手机APP控制。WiFi发送控制码码段共有4位，依次分别代表温度、模式、扫风等级、空调开关。第一位为温度(16度-30度)，用a代表16度，b代表17度，以此类推；第二位为模式，A代表自动模式，C代表制冷模式，D代表除湿模式，H代表加热模式；第三位为扫风等级，W代表自动档，X代表1档，Y代表2档，Z代表3档；第四位为开关，R代表开，S代表关。在网络调试窗口发送“aHWR”,根据码段解码，即16度，模式自动，风速自动，开启空调，当单片机收到指令发送红外码，且空调模式与预期设定吻合，则网络调试助手收到返回值“1”，表示已经成功控制空调，且LCD也同时更新显示空调状态。经测试各个模式温度风速，LCD显示模块，无线通信模块，温湿度检测模块，均能正常工作，成功开启关闭空调，且符合传输码段设置，各个模块状态一一对应。当前第1页1 2 3