一种红外设备集中控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种红外设备集中控制系统，可以让用户通过使用电脑或手机客户端经由网络远程批量或单独控制例如空调这样的红外遥控设备，从而实现特定场所红外设备的集中控制。本作品具有成本低廉、布置灵活方便的优点，可以广泛应用于公共场所的空调管理，能够有效的解决空调使用过程的电能浪费。本发明无需重新搭建控制网络，有效利用原有搭建的网络环境，兼容性强可兼容任意型号的空调设备。基于其具有强大的学习功能以及方便的手机客户端，其使用领域也可拓展到智能家居领域，从而实现常见的红外遥控的家用电器的统一控制。
【专利说明】一种红外设备集中控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及W1-Fi网络技术、红外编解码技术、利用C#语言的上位机软件编写以及利用java语言的android客户端软件编写。具体通过PC上位机软件或android客户端软件经由网络向远程的系统硬件外设发送控制指令，近而实现红外设备的远程控制，从而构成一红外设备集中控制系统。
【背景技术】
[0002]W1-Fi技术是一种可以将个人电脑、手持设备(如PAD、手机)等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。W1-Fi具有数据传输距离远，传输速度快等优点，符合个人和社会信息化的需求。
[0003]红外解编码模块用于系统处于学习模式时的红外接收以及系统处于控制模式时的红外发射。它可以将接收的红外信号转换为数据信息，同时也可以将由串口传来的数据信息转换为红外信号。
[0004]通过电脑上位机软件以及手机客户端，用户可以将控制操作可视化，方便人们进行控制。
[0005]现在红外设备普遍应用在公共场所以及家庭生活中，例如:在各大公共场所都有大批量的空调设备投入使用，及家庭中有各样的红外遥控设备在客厅、卧室等房间内使用。这些红外设备由于没有一个集中控制体系使用过程中往往造成大量能源的浪费，这种能源浪费现象在公共场所尤其明显。能源的浪费对自然环境以及社会经济都产生了严重的负面影响，在这个处处提倡节能的时代如此明显的能源浪费现象应该采取相应的应对措施予以解决，本发明即为解决此问题而设计。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提出一种红外设备集中控制系统，它成本低廉，安装布置简单，使用灵活方便，控制网络建立在原有网络基础上，无需重新建网。
[0007]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一、系统组成及原理:
[0009]本系统由硬件外设和控制软件两大部分组成。
[0010]⑴硬件外设
[0011]硬件外设主要由三部分组成，分别是W1-Fi网络模块，红外编解码模块，智能路由器。
[0012]W1-Fi网络模块可以自动从智能路由器获取已指定的IP地址，用于信息的网络通讯，通过串口与红外模块连接，进而实现红外编解码模块信息交互的网络化。当系统处于指令学习模式时，该模块负责接收红外模块从串口传递的解码后的红外指令数据，将数据经由无线网络存储到智能路由器的指定数据库中；当系统处于控制模式时，该模块负责接收由客户端通过调用智能路由器存储的数据经由网络发送的控制指令，将数据经由串口传递给红外编解码模块。
[0013]红外编解码模块可以实现红外信号的接收与发送，通过串口与W1-Fi网络模块连接。当系统处于指令学习模式时，该模块负责接收红外遥控器发送的红外信号，将其解码后经由串口将数据传递给W1-Fi网络模块；当系统处于控制模式时，该模块负责接收W1-Fi网络模块经由串口发送的红外指令数据，将其编码后转为红外控制信号经由红外发射管发射出去，从而实现对红外设备的控制。
[0014]智能路由器运行0PENWRT操作系统，负责搭建用于通讯的无线网络，为客户端与W1-Fi模块的无线通讯提供了必要的网络基础。同时作为存储红外数字信号数据的数据库，以便系统处于学习模式时红外数据的存储，以及系统处于控制状态时指令数据的调用。另夕卜，由于智能路由器具有网络状态可视化监测的功能，因此通过对网络状态的观察进而判断哪些红外设备处于可控状态。智能路由器运行IP地址绑定程序，用于获取固定的公网IPo
[0015](2)控制软件
[0016]控制软件分为PC客户端和Android手机客户端，用于远程控制指令的下达。
[0017]PC客户端的开发平台为MicrosoftVisualStud12010。实现功能:通过PC客户端，用户可以实现身份验证、登录密码修改、管理员账号的创建/删除、对红外设备运行状态的的监测、通过网络对红外设备发送相应的控制指令、设备的添加/删除管理、红外指令的学习、指令状态的监测、指令的添加/删除/修改管理等功能。
[0018]Android客户端的开发平台为eclipse,实现功能:通过手机客户端,用户可以实现身份验证、对红外设备运行状态的的监测、通过网络对红外设备发送相应的控制指令等功能。
[0019]二、系统工作流程
[0020]当系统处于初始状态时，尚未存储任何指令信息，须先进行控制指令学习。进入指令学习模式后，硬件外设将遥控器发出的红外信号解码，经由无线网络上传至智能路由器的数据库中。当系统进入控制模式后，客户端通过互联网发送调用指令从数据库中调用已经学习过的控制指令数据，经由无线网络发送给多个硬件外设，再由硬件外设将数据转换为红外信号发射，从而实现对批量红外设备的远程控制。
[0021]【专利附图】
【附图说明】(以公共场所空调控制为例)
[0022]图1:登陆界面
[0023]通过登录界面，管理员进行身份验证，通过验证后可进入控制系统操作界面。
[0024]图2:房间控制界面
[0025]通过房间控制界面，管理员可以监测此时各房间空调的运行状态；选定相应的房间单击确认可以进入相应的控制界面。
[0026]图3:控制界面
[0027]在控制界面管理员通过单击各功能键可以发送与功能键对应的控制指令，例如:“开机”，“定风”，“定时lh”，“温度19”，“制冷”等指令，从而将空调设置为相应状态。
[0028]图4:房间管理界面
[0029]在房间管理界面管理员可以查看到可以管理的房间，以及相应房间的空调型号；在此界面，管理员可以对现有的房间进行删除，同时也可以输入相应房间信息，在选择空调型号后新建可管理的房间。
[0030]图5:指令学习界面
[0031]在指令学习界面，管理员可以新建可控空调的型号。在连接到学习网络之后，输入空调型号，单击不同的按键，系统会进入相应的学习模式，在提示“开始学习”之后，在距离硬件外设红外接收管5?1cm处按下遥控器上对应的功能键，在提示“学习成功”后表示已完成对应功能的学习。最后点击“保存”按键，将该型号的控制指令保存至数据库。
[0032]图6:指令管理界面(I)
[0033]在指令管理界面，管理员可以查看各个型号空调的指令学习情况，也可以通过选中相应空调型号单击“删除指令”删除该型号的控制指令。双击某一型号的某个指令会弹出特定指令的修改窗口。
[0034]图7:指令管理界面(2)
[0035]通过该界面，管理员可以对某一控制指令进行修改。点击“重新学习”按钮会重新进入该指令的学习模式，操作方法与指令学习界面相同，点击“清除功能”按钮会清楚该控制指令，点击“保存修改”可保存对该指令的修改。
[0036]图8:新建管理员界面
[0037]通过该界面，管理员可以创建新的管理员帐号。
[0038]图9:注销管理员
[0039]通过该界面，管理员可以注销已建立的管理员帐号。
[0040]图10:修改密码界面
[0041]通过该界面，管理员可以修改管理员账号的密码。
[0042]图11:控制界面
[0043]通过该界面，管理员可以通过手机客户端经由网络向红外设备发送控制指令。
[0044]图12:整体控制流程图
[0045]图示为完整的控制系统示意图。
【权利要求】
1.一种红外设备集中控制系统，其特征在于: 包括一个红外线编解码模块及其附属电路，用于红外信号的发射和接收以及红外信号的数字化处理； 一个WIFIi网络模块及其附属电路，用于实现红外模块与智能路由器之间的数据传输; 一个可编程智能路由器，用于搭建控制网络，检测W1-Fi模块使用情况，同时作为存储红外信号数据的服务器端； 一个套用于远程控制的客户端(PC/App)，通过以太网与智能路由器连接，从而实现远程集中控制。
2.—种红外设备集中控制系统，其特征在于红外线编解码模块主要由5_红外线接收二极管、5_红外线发射管及红外信号采样、量化、编码芯片及芯片中运行的特有算法程序构成。此模块负责在进行自学习时接收红外设备遥控器的红外遥控信号，在接收到红外信号之后通过程序对信号进行采样、量化、编码，并将初步处理后的信号通过芯片的UART接口发送给WIFI网络模块；同时此模块负责接收WIFI模块传来的控制信号，并将数字化的控制信号以红外线形式发送给被控设备。
3.—种红外设备集中控制系统，其特征在于WIFI网络模块它负责完成红外线编解码模块的组网及网络通信，将接收的信号通过串口传输给红外线编解码模块。每个WIFI网络模块通过无线网与智能路由器连接，并且以DHCP模式自动获取智能路由器指定的唯一 IP地址，以便于区分不同的模块设备。
4.一种红外设备集中控制系统，其特征在于可编程智能路由器用于搭建无线网络。此智能路由器主芯片为CortexA15架构的ARM芯片一0MAP5432，运行内存2G，ROM容量4G，运行0PENWRT操作系统。通过智能路由器，客户端软件可以实现在公网内随时随地通过以太网向处于智能路由器控制网络内的WIFI模块发送数据信号，从而达到对红外设备的远程控制。
5.一种红外设备集中控制系统，其特征在于运行于智能路由器中的IP地址绑定程序。此程序运行于0PENWRT操作系统，使用C语言开发，用于获取公网IP，并将公网IP与智能路由器硬件绑定，可以方便客户端软件通过公网进行访问。
6.一种红外设备集中控制系统，其特征在于运行于程智能路由器中的红外设备控制程序，它负责接收局域网内WIFI模块传输来的红外遥控数据，并通过SQLITE3数据库存储红外遥控数据；它还接收客户端通过公网发送来的控制信号，并将控制信号通过无线网络发送给局域网内的WIFI模块。
7.—种红外设备集中控制系统，其特征在于可编程智能路由器基于其内部构造，可以实现对网络连接状态的直观可视化监测，方便用户对与红外设备相对应的WIFI模块的连接状态进行监测，从而观测红外设备是否处于远程可控状态。
8.—种红外设备集中控制系统，其特征在于存储并运行于各模块中的软件部分，包括: 运行于红外编解码模块中的红外信号采样程序、红外信号量化程序、红外信号编码程序、红外信号UART发送程序、红外设备控制信号UART发送程序。 运行于智能路由器中的基于0PENWRT操作系统的硬件驱动程序、网络通信程序、数据库操作程序、控制机制算法程序。 运行于PC端的客户端程序，用于显示在线设备、设置智能路由器IP地址、选择被控设备、发送控制信号。 运行于安卓移动终端的客户端程序，用于显示在线设备、设置智能路由器IP地址、选择被控设备、发送控制信号。
9.一种红外设备集中控制系统，其特征在于各种只适用于本系统的应用程序经过编译器级、C程序代码级、汇编级三级优化所产生的只适用于本系统的固件代码。
【文档编号】G05B19/042GK104281078SQ201410526472
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】冯伟, 张吉良, 孙江锋, 刘旭 申请人:江南大学