一种射频转红外遥控电路的制作方法

本申请涉及一种遥控电路，特别是涉及一种接收包含有遥控信号的射频信号并转换为红外遥控信号或红外控制码的电路。

背景技术：

遥控器(remote control)是一种电子设备的组件，用来在较短距离内无线地操纵电子设备。最常见的遥控器是红外(infrared，IR)遥控器，通过发射人眼不可见的红外光形式的遥控信号来操纵电子设备。

红外遥控器形成并发送红外光形式的遥控信号包括如下过程：红外遥控器上被按下的按钮对应一个遥控指令，该遥控指令以红外控制码来表示，红外控制码被调制在载波信号上形成调制信号，该调制信号作为电信号送往红外发射元件对外发送红外光信号。

电子设备接收并处理红外光形式的遥控信号包括如下过程：红外接收元件从空间接收到红外光信号并转换为电信号，该转换的电信号(对应于调制信号)经过解调去除载波信号得到红外控制码，红外控制码对应的遥控指令被识别，该遥控指令对应的动作被执行。

请参阅图1，这是红外遥控装置所涉及的一些重要信号。遥控指令通常为一串二进制数字。红外控制码是由不同时长的高电平和低电平交替组成的信号，对应于遥控指令。载波信号通常是方波信号。调制信号是将红外控制码调制在载波信号上形成的，通常采用脉冲调幅(PAM，pulse-amplitude modulation)的信号调制方式。由于红外控制码和载波信号都是方波信号，调制信号是用连续的载波信号来表示红外控制码中的高电平，用低电平来表示红外控制码中的低电平。调制信号中的高电平与低电平分别用红外光信号的发光与不发光来表示，就形成了红外光形式的遥控信号。

电子设备中用于接收并处理红外光形式的遥控信号的电路(以下简称为红外遥控接收电路)具有多种实现方式。

请参阅图2a，这是第一种现有的电子设备中的红外遥控接收电路。红外接收元件接收环境中的红外光形式的调制信号即红外遥控信号，并转换为模拟电信号形式的调制信号。模拟放大单元将红外接收元件输出的模拟电信号形式的调制信号进行放大。滤波整形单元将放大后的模拟电信号形式的调制信号先滤除载波，得到的红外控制码再通过整形电路转换为数字电信号，最后送往电子设备的处理单元。

图2a所示的红外遥控接收电路中，红外接收元件、模拟放大单元和滤波整形单元可以集成在一起，比如一体化红外接收头就是将上述功能都集成在一个器件上。

请参阅图2b，这是第二种现有的电子设备中的红外遥控接收电路。红外接收元件接收环境中的红外光形式的调制信号即红外遥控信号，并转换为模拟电信号形式的调制信号。模拟放大整形单元先将红外接收元件输出的模拟电信号形式的调制信号进行放大，再对放大后的调制信号由模拟电信号转换为数字电信号。滤波单元将数字电信号形式的调制信号通过数字滤波滤除载波得到红外控制码，最后送往电子设备的处理单元。

请参阅图2c，这是第三种现有的电子设备中的红外遥控接收电路。红外接收元件接收环境中的红外光形式的调制信号即红外遥控信号，并转换为模拟电信号形式的调制信号。模拟放大整形单元先将红外接收元件输出的模拟电信号形式的调制信号进行放大，再对放大后的调制信号由模拟电信号转换为数字电信号，最后送往电子设备的处理单元进行处理。

以上三种现有的电子设备中的红外遥控接收电路中，当电子设备的处理单元接收到的是红外控制码，处理单元例如将红外控制码与遥控指令相关联并执行相应指令。当电子设备的处理单元接收到的是调制信号，处理单元例如先将数字电信号形式的调制信号滤除载波得到红外控制码，再将红外控制码与遥控指令相关联并执行相应指令。

现有的电子设备大部分受控于红外遥控信号，而以手机为典型代表的各类移动终端具有红外发射元件的并不多。如果能利用各类移动终端中广泛存在的射频收发单元——例如wifi、蓝牙、2.4GHz射频通讯、紫蜂(Zigbee)等——对电子设备发出射频信号形式的遥控信号，而电子设备能够正常接收并响应，就可以在移动终端与电子设备之间形成一个射频遥控通道。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是提供一种可以接收射频遥控信号、并将其转换为红外控制码、调制信号或红外遥控信号的射频转红外遥控电路。

为解决上述技术问题，本申请射频转红外遥控电路包括射频收发单元、数据处理单元和射频电源单元；射频收发单元接收包含第一遥控信息和/或第二遥控信息的射频信号并转换为数据流；该数据流经过数据处理单元后得到第一遥控信息和/或第二遥控信息再传递给红外遥控接收电路中的接收单元；射频电源单元为各单元供电。

进一步地，所述射频转红外遥控电路还包括电平转换单元；数据流经过数据处理单元后得到第一遥控信息和/或第二遥控信息，先传递给电平转换单元进行电平匹配后再传递给红外遥控接收电路中的接收单元。

作为一个示例，所述电平转换单元包括晶体管一；晶体管一的基极或栅极连接电阻一的第一端，电阻一的第二端作为电平转换单元的输入端；晶体管一的发射极或源极接地一，集电极或漏极作为电平转换单元的输出端同时通过电阻二连接工作电压一。

进一步地，所述射频转红外遥控电路还包括隔离转换单元；数据流经过数据处理单元后得到第一遥控信息和/或第二遥控信息，先传递给隔离转换单元进行隔离和/或电平匹配后再传递给红外遥控接收电路中的接收单元。

作为第一示例，所述隔离转换单元包括光耦一；光耦一的输入端一连接电阻三的第一端，电阻三的第二端作为隔离转换单元的输入端；光耦一的输出端一作为隔离转换单元的输出端同时通过电阻四连接工作电压一，工作电压一是红外遥控接收电路的接收单元的工作电压；光耦一的输入端二接地二，输出端二均接地一，地二是射频转红外遥控电路的地，地一是红外遥控接收电路的接收单元的地，地二与地一相独立。

作为第二示例，光耦一的输入端一直接作为隔离转换单元的输入端，光耦一的输入端二通过电阻三接地二。

作为第三示例，所述隔离转换单元包括光耦二；光耦二的输入端一通过电阻五连接工作电压二，输入端二作为隔离转换单元的输入端，输出端一作为隔离转换单元的输出端同时通过电阻六连接工作电压一，输出端二接地一；工作电压二是射频转红外遥控电路的电源，工作电压一是红外遥控接收电路的接收单元的电源，工作电压二与工作电压一相独立；地二是射频转红外遥控电路的地，地一是红外遥控接收电路的接收单元的地，地二与地一相独立。

作为第四示例，光耦二的输入端一直接连接工作电压二，输入端二连接电阻五的第一端，电阻五的第二端作为隔离转换单元的输入端。

进一步地，所述射频转红外遥控电路还包括红外发射元件；射频收发单元接收包含第二遥控信息的射频信号并转换为数据流；该数据流经过数据处理单元后得到数字电信号形式的第二遥控信息，再通过红外发射元件以红外光形式发射出去得到红外遥控信号，红外遥控信号通过空气传递给红外遥控接收电路的红外接收元件；射频电源单元为各单元供电。

作为一个示例，所述射频收发单元为wifi、蓝牙、2.4GHz射频通讯、紫蜂通讯单元中的一种或多种。

本申请取得的技术效果是只需在电子设备中原有的红外遥控接收电路的基础上增加少许电路，即可使电子设备接收并理解射频遥控信号，从而可用移动终端作为电子设备的遥控器。所增加的射频转红外电路充分考虑到电平匹配、隔离转换的需求，并且可以绕开或使用原有的红外遥控接收电路，以满足各种应用场合。

附图说明

图1是红外遥控装置所涉及的一些重要信号的波形示意图。

图2a至图2c是三种现有的电子设备中的红外遥控接收电路的结构示意图。

图3a、图3b是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例一的结构示意图。

图4a、图4b是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例二的结构示意图。

图5是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例三的结构示意图。

图6是图5中的电平转换单元的一种具体实现电路的示意图。

图7是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例四的结构示意图。

图8a至图8d是图7中的接地单元的四种具体实现电路的示意图。

图9是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例五的示意图。

图中附图标记说明：in为输入端；out为输出端；Vcc为工作电压一；Vcc1为工作电压二；GND为地一；GND1为地二；R为电阻；Q为晶体管；OC为光电耦合元件(光耦)。

具体实施方式

请参阅图3a与图3b，这是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例一。图3a、图3b分别是在图2a所示的第一种现有的电子设备中的红外遥控接收电路、图2b所示的第二种现有的电子设备中的红外遥控接收电路的基础上增加了射频转红外遥控电路的实施例一。所述射频转红外遥控电路的实施例一包括射频收发单元、数据处理单元和射频电源单元。射频收发单元用来接收包含第一遥控信息的射频信号，将其转换为数字信号形式的数据流并传递给数据处理单元。所述第一遥控信息例如是红外控制码。所述射频收发单元例如是无线局域网、蓝牙、2.4GHz射频、紫蜂等通讯单元。数据处理单元从包含第一遥控信息的数据流中得到数字电信号形式的红外控制码，并传递给电子设备的处理单元。所述数据处理单元例如是MCU(微控制器)，通过I/O口输入数字信号形式的数据流和输出数字电信号形式的红外控制码。射频电源单元为射频收发单元和数据处理单元提供合适的供电。

请参阅图4a与图4b，这是本申请提供的射频转红外遥控电路的实施例二。图4a、图4b分别是在图2b所示的第二种现有的电子设备中的红外遥控接收电路、图2c所示的第三种现有的电子设备中的红外遥控接收电路的基础上增加了射频转红外遥控电路的实施例二。所述射频转红外遥控电路的实施例二包括射频收发单元、数据处理单元和射频电源单元。射频收发单元用来接收包含第二遥控信息的射频信号，将其转换为数字信号形式的数据流并传递给数据处理单元。所述第二遥控信息例如是红外控制码调制在载波上形成的调制信号。所述射频收发单元例如是无线局域网、蓝牙、2.4GHz射频、紫蜂等通讯单元。数据处理单元从包含第二遥控信息的数据流中得到数字电信号形式的调制信号，并传递给红外遥控接收电路。图4a中，数据处理单元将调制信号传递给红外遥控接收电路中的滤波单元。图4b中，数据处理单元将调制信号传递给红外遥控接收电路中的电子设备的处理单元。红外遥控接收电路中的滤波单元、电子设备的处理单元在这里是接收射频转红外遥控电路的输出信号的单元，因此统称为红外遥控接收电路中的接收单元。所述数据处理单元例如是MCU，通过I/O口输入数字信号形式的数据流和输出数字电信号形式的调制信号。射频电源单元为射频收发单元和数据处理单元提供合适的供电。

本申请的实施例一、实施例二均是在现有的电子设备中的红外遥控接收电路的基础上新增了一部分电路，使得电子设备既能接收传统的红外遥控信号，又能接收射频转换的遥控控制信号。其中图3a、图3b所示的射频转红外遥控电路直接连接到电子设备的处理单元，因此也适用于一体化红外接收头。

以上两个实施例中，新增的射频转红外遥控电路的输出电平与红外遥控接收电路中的接收单元的输入电平相匹配，并且射频转红外遥控电路与红外遥控接收电路中的接收单元使用共同的地一GND。

有些情况下，新增的射频转红外遥控电路的输出端口例如以1.8V作为高电平，而红外遥控接收电路中的接收单元的输入端口例如以5V作为高电平，此时就出现了射频转红外遥控电路的输出电平与红外遥控接收电路中的接收单元的输入电平不匹配的情况。针对这种情况，本申请提供了射频转红外遥控电路的实施例三，如图5所示。这是在图3a、图3b、图4a、图4b所示的任意一种射频转红外转换电路的基础上增加了电平转换单元。电平转换单元将数据处理单元输出的数字电信号形式的红外控制码或调制信号的电平与红外遥控接收电路中的接收单元的输入端口的电平相匹配后，传递给红外遥控接收电路中的接收单元。所述红外遥控接收电路中的接收单元包括电子设备的处理单元，如图3a、图3b、图4b所示；还包括滤波单元，如图4a所示；也可以是现有的红外遥控接收电路中的任意其他单元。

请参阅图6，这是电平转换单元的一种具体实现方式。所述电平转换单元包括一个晶体管一Q1，该晶体管一Q1可以是双极型晶体管(BJT)、MOS管(MOSFET)等。晶体管一Q1的基极或栅极连接电阻一R1的第一端，电阻一R1的第二端作为电平转换单元的输入端in。晶体管一Q1的发射极或源极接地一GND，集电极或漏极作为电平转换单元的输出端out同时通过电阻二R2连接工作电压一Vcc。当输入端in为高电平时，晶体管一Q1导通，输出端out为低电平。当输入端in为低电平时，晶体管一Q1关断，输出端out为高电平。输出端out的高电平电压值由工作电压一Vcc决定，使其与红外遥控接收电路中的接收单元的输入端口的电平状态相匹配。由于图6所示的电平转换单元的输出电平与输入电平相反，可在数据处理单元中预先对输出的红外控制码或调制信号的电平状态进行取反操作，这样经过两次取反的信号电平恢复正常。

有些情况下，新增的射频转红外遥控电路不允许与红外遥控接收电路中的接收单元使用同一个地，此时就出现了不可共地的情况。针对这种情况，本申请提供了射频转红外遥控电路的实施例四，如图7所示。这是在图3a、图3b、图4a、图4b所示的任意一种射频转红外转换电路的基础上增加了隔离转换单元。隔离转换单元将数据处理单元输出的数字电信号形式的红外控制码或调制信号传递给红外遥控接收电路中的接收单元，同时实现射频转红外遥控电路的单独接地以实现隔离，和/或同时实现射频转红外遥控电路的输出电平与红外遥控接收电路中的接收单元的输入电平相匹配。

请参阅图8a，这是隔离转换单元的第一种具体实现方式。所述隔离转换单元包括一个光电耦合元件(简称光耦)一OC1，光耦在输入与输出之间具有良好的隔离作用，可在两个不共地的电路之间传递信号。光耦一OC1的输入端一连接电阻三R3的第一端，电阻三R3的第二端作为隔离转换单元的输入端in。光耦一OC1的输出端一作为隔离转换单元的输出端out同时通过电阻四R4连接工作电压一Vcc，工作电压一Vcc是红外遥控接收电路中的接收单元的工作电压。光耦一OC1的输入端二接地二GND1，输出端二接地一GND，地二GND1是射频转红外遥控电路的地，地一GND是红外遥控接收电路中的接收单元的地，地二GND1与地一GND相独立。当输入端in为高电平时，光耦一OC1中的发光二极管导通，同时感光三极管也导通，输出端out为低电平。当输入端in为低电平时，光耦一OC1中的发光二极管截至，同时感光三极管也关断，输出端out为高电平。这样光耦一OC1在实现信号传递的同时又有良好的隔离作用。

如将图8a所示电路改为光耦一OC1的输入端一作为隔离转换单元的输入端in，光耦一OC1的输入端二通过电阻三R3接地，就是隔离转换单元的第二种具体实现方式，如图8b所示。

由于图8a、图8b所示的隔离转换单元的输出电平与输入电平相反，可在数据处理单元中预先对输出的红外控制码或调制信号的电平状态进行取反操作，这样经过两次取反的信号电平恢复正常。

请参阅图8c，这是隔离转换单元的第三种具体实现方式。所述隔离转换单元包括一个光耦二OC2。光耦二OC2的输入端一通过电阻五R5连接工作电压二VCC1，输入端二作为隔离转换单元的输入端in，输出端一作为隔离转换单元的输出端out同时通过电阻六R6连接工作电压一Vcc，输出端二接地一GND。工作电压二Vcc1是射频转红外遥控电路的电源，工作电压一Vcc是红外遥控接收电路中的接收单元的电源，工作电压二Vcc1与工作电压一Vcc相独立。地二GND1是射频转红外遥控电路的地，地一GND是红外遥控接收电路中的接收单元的地，地二GND1与地一GND相独立。当输入端in为低电平时，光耦二OC2中的发光二极管导通，同时感光三极管也导通，输出端out为低电平。当输入端in为高电平时，光耦二OC2中的发光二极管截止，同时感光三极管关断，输出端out为高电平。这样光耦二OC2在实现信号传递的同时又有良好的隔离作用。

如将图8c所示电路改为光耦二OC2的输入端一直接连接工作电压二VCC1，光耦二OC2的输入端二连接电阻五R5的第一端，电阻五R5的第二端作为隔离转换单元的输入端in，就是隔离转换单元的第四种具体实现方式，如图8d所示。

以上各个实施例都是绕过了电子设备中原有的红外遥控接收电路，而是从射频信号中得到红外控制码或调制信号再传递给红外遥控接收电路中的接收单元。本申请还提供了射频转红外遥控电路的实施例五，完整地使用到了电子设备中原有的红外遥控接收电路，如图9所示。所述射频转红外遥控电路的实施例五包括射频收发单元、数据处理单元、红外发射元件和射频电源单元。射频收发单元用来接收包含第二遥控信息的射频信号，将其转换为数字信号形式的数据流并传递给数据处理单元。所述第二遥控信息例如是红外控制码调制在载波上形成的调制信号。所述射频收发单元例如是无线局域网、蓝牙、2.4GHz射频、紫蜂等通讯单元。数据处理单元从包含第二遥控信息的数据流中得到数字电信号形式的调制信号，并传递给红外发射元件。所述数据处理单元例如是MCU，通过I/O口输入数字信号形式的数据流和输出数字电信号形式的红外控制码。红外发射元件例如是红外发光二极管，用来将数字电信号形式的调制信号以红外光形式发射出去作为红外遥控信号。红外遥控接收电路可以是图2a至图2c的任意一种所示的电子设备中原有的红外遥控接收电路，也可以是其他任意现有的红外遥控接收电路，用来接收通过空气传递的红外遥控信号并经处理后得到数字电信号形式的红外控制码或遥控信号送往电子设备的处理单元。射频电源单元为射频收发单元、数据处理单元、红外发射元件提供合适的供电。

移动终端广泛具有wifi、蓝牙、2.4GHz射频通讯、紫蜂(Zigbee)等射频收发单元，较少具有红外发射元件。电子设备广泛具有红外遥控接收电路，较少具有射频遥控接收电路。本申请提供的射频转红外遥控电路用于增加到电子设备中，可以接收射频遥控信号，并且转换为电子设备可以理解的红外控制码、调制信号或红外遥控信号，从而使得数量庞大的移动终端均可作为电子设备的遥控器使用。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。