一种基于Zigbee的无线自学习型红外转发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及红外转发设备，尤其是一种基于Zigbee的无线自学习型红外转发器。主要涉及领域计算机嵌入式单片机，尤其zigbee单片机，zigbee通讯。还涉及红外转发，红外学习，尤其涉及红外波形拷贝方式学习。
【背景技术】
[0002]红外线控制的家庭设备很多，例如空调，电视，投影仪，蓝光播放机，电视机顶盒等等设备，智能家居系统控制这些设备需要通过红外转发器。由于Zigbee技术相对复杂，现有的基于Zigbee红外转发器的红外信号的学习与发送功能都是另外加一个模块或处理单元来处理红外信号，而Zigbee模块在其中只起到了控制命令的传送功能。这种方式实际应用中相对成本较高，结构复杂，不利于大规模应用。
[0003]例如申请号为201110078340.2，公布号 CN 102722978 A，公布日期为 2012.10.10的中国专利申请“Zigbee无线学习型红外转发器”用到了三个单片机，即除了 Zigbee模块本身单片机外，还用到了发送模块单片机和学习模块的单片机。其提供串口有线连接，套用多层处理模块，接收端和发射端都由多个器件组成，导致整体体积较大，生产成本高。又如申请号为201210124775.0，公布号CN 102651165 A，公布日期为2012.08.29的中国专利申请“一种无线学习型红外转发系统及其工作方法”也是用另外的处理单元来对红外信号进行处理。本发明直接利用Zigbee模块实现红外学习与控制和Zigbee控制，结构设计简单，红外接收端就仅仅只是一个红外接收管，发射端仅仅就是一个红外发射管，简单的与一个Zigbee模块相连，体积小，生产成本低。
[0004]另外就红外学习的方式来说主要有三种，一是解码，即按一般的的规则得到红外控制码。二是依据产品品牌名称，从已知的产品目录中调取红外控制码。第三种方式就是波形拷贝方式。显然，波形拷贝方式能有更宽广的适用范围，作为智能家居应用能控制各种红外设备是红外转发的基础功能，因此采用红外拷贝的学习方式更具意义。但红外拷贝方式方法复杂，对单片机要求较高，红外控制码较多，在Zigbee模块上实现红外拷贝的学习方式有技术难度。
[0005]例如申请号为200810039017.2，公布号 CN 101609604 A，公布日期为 2009.12.23的中国专利申请“红外学习的控制方法”和申请号为201410403555.0，公布号CN 104299402A，公布日期为2015.01.21的中国专利申请“采用AD方式进行红外学习的方法”中都提到了红外拷贝学习的方式，但这种方式都不是在Zigbee模块内实现的，同时本实用新型的学习拷贝的方法较上述专利更具成本低和手段先进的特征，特别体现在本实用新型用单片机软件实现38K调制发送的实现上。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种集成Zigbee的无线通讯和自学习型红外转发器于一体的新型红外转发器，能够克服上述缺陷，降低生产成本。
[0007]为实现上述目的，本实用新型直接用Zigbee模块外接红外接收管和红外发射管。
[0008]本实用新型在现有的Zigbee技术基础上，充分利用其单片机资源，采用波形拷贝方式学习，直接实现红外线信号的分析，压缩存储，把红外控制信息直接存储于Zigbee模块的电可擦除存储器中。同时，本实用新型利用同一个单片机实现38K红外信号的调制输出。
【附图说明】
[0009]图1本实用新型基于Zigbee的自学习型红外转发器的结构示意框图。图中信号传送的方向是单向的，即发送与接收都直接由Zigbee模块来完成。
[0010]图2红外波形拷贝学习方式实现步骤。
[0011]图3红外波形拷贝学习方式的解码发射过程。
[0012]图4硬件实现图。
【具体实施方式】
[0013]本实用新型的无线自学习型红外转发器的硬件部分包括红外发射管，红外接收管和Zigbee模块。Zigbee模块分别与红外接收管、红外发射管直接连接。
[0014]] Zigbee模块是Zigbee无线自学习型红外转发器的核心部分，它主要分为数据接收、数据处理和数据存储三部分。它能接收处理无线Zigbee网关和自学习型红外转发器上接收管传过来的指令，将学习的遥控器的指令存储到存储空间，并能提取存储的指令传给自学习型红外转发器的发射管以实现控制红外遥控型设备。
[0015]波形拷贝学习方式在Zigbee模块上实现具体分两个过程，即红外波形分析压缩存储过程，红外指令提取解析调制发送过程。技术实现的详细过程分别见图2和图3。
[0016]红外波形分析压缩存储过程如图2，其中，在步骤201)过程接收的指令中含有对应的学习的第几个码子的信息。步骤202)进入学习过程后，打开中断，但不能马上开始记录波形，需要等待用户按相对应的按键后方可以开始记录。步骤203) —旦进入记录状态，需要切换中断方式，利用中断计数计算波形变换的时间长度。步骤204)记录每个波形的长度，把数据记录到RAM中，此时不能保存到NV即片内电可擦除存储器中，否则有可能影响波形计算。步骤205)学习完成判断，如果一个波形长度溢出，即波形长度超过65535微秒，即可视作学习完成，此时中断相应的标志不同。或者学习的波形变换达到一定数量，例如超过590个字节，也视作学习完成，因为红外发射有许多情况下是重复发送的，就会有超过记录上限而无需学习的情况。步骤206)学习完成后，计算相对应的实际学习的长度，保存好相应数据，并做一个标记，此时在中断程序中仍然不能写入NV中。步骤207)在Zigbee模块的主循环程序处，判断是否有对应的学习过程完成标志，如果有，则在此处将学习完成的数据，依据指定的代码代号，写入到电可片内Flash即NV中，此处程序需要按实际的学习长度来保存，可以有效节省存储空间。保存时如果超过一个Flash最大的片块，就用多个片块保存，每个片块之间是一个固定的偏移算法即可。至此，学习并保存过程完成。
[0017]红外波形拷贝学习方式记录下了实际波形状况，为了实现红外转发还需要还原成红外波形，本实施例中，只用红外发射管，然后利用在Zigbee模块中自编软件完成红外信号调制并发射。具体过程如下:步骤301)智能家居网关转发给红外转发器一个需要发送红外控制命令的指令。步骤302)红外转发器接收到指令后，依据指令编码作好标记。此处不能马上发送，需等待Zigbee模块主cpu做完其他工作。步骤303)在Zigbee主循环中，判断这个标记，如果有需要发送的，就开始发送过程。发送过程在主循环完成。步骤304)根据指令编号在相应的非易失存储器中，即前文所述的Flash中，亦即“NV”中，读取相应的波形数据。该数据的头部是长度信息。步骤305)根据长度信息也就是波形个数信息建立一个循环，此时需要保存中断信息，然后关闭全部中断。用完全的指令循环方式完成38K调制，即有红外发送时是38K调制输出一个时间长度，完成一个波形发送，而在下一段程序不调制，但程序还是同样的程序，只是P02的引脚的电平保持不变，这样既可以保证时间长度的准确也可以完成38K调制。在调试具体38K调制的频率准确性时，可以借助示波器先调试出38K波形即可。步骤306)根据数据长度判断发送完成后，恢复全部中断的设置状态，让Zigbee模块可以正常完成其他工作。
[0018]操作实例，学习过程中，用户使用手机或者平板通过wifi/3G网络给家庭网关发送控制指令，网关转发给自学习型红外转发器的Zigbee模块一个学习指令“AT+UCAST=##，IRR#”，其中代表是指定的红外转发器，实际应用中一个智能家居系统存在多个转发器，“**”代表的是该转发器学习的指令编号。Zigbee模块接受指令后自动处理为处于学习状态，然后用户对准自学习型红外转发器的接收小孔点击遥控器上对应要学习的按钮，这时自学习型红外转发器的接收管将收到的信号即数字波形输出到Zigbee模块的一个引脚，Zigbee模块解析信号并转为数字经压缩后存储到Zigbee模块上的存储空间。Zigbee模块判断学习过程完成后会返回一个成功的提示“学习该按键成功”。
[0019]用户控制红外设备的过程，用户使用手机或者平板通过wif i/3G网络给家庭网关发送控制指令“AT+UCAST=##，IRK**”，网关收到控制指令以后会转给自学习型红外转发器的Zigbee模块，相应Zigbee模块解析相应的控制命令以后，Zigbee模块会在存储空间中提取相应的红外控制指令，经过软件实现38K调制后控制自学习型红外转发器的红外发射管，发射管直接发送指令给红外遥控型设备。
【主权项】
1.一种基于Zigbee的无线自学习型红外转发器，包括红外接收管、红外发射管、Zigbee模块，其特征在于，所述红外接收管、所述红外发射管分别与所述Zigbee模块连接，红外接收管和红外发射管直接受Zigbee模块控制，所述Zigbee模块内部包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块，其完成了红外线信号的数字波分析、压缩、存储以及将存储数据再调制成38K的红外信号的功能。
2.根据权利要求1所述基于Zigbee的无线自学习型红外转发器，其特征在于，所述Zigbee模块分别与红外接收管、红外发射管直接连接。
3.根据权利要求1所述基于Zigbee的无线自学习型红外转发器，其特征在于，Zigbee模块完成学习红外的方式是波形拷贝方式。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于Zigbee的无线自学习型红外转发器，包括红外接收管、红外发射管、Zigbee模块，其特征在于，所述红外接收管、所述红外发射管分别与所述Zigbee模块连接,红外接收管和红外发射管直接受Zigbee模块控制，所述Zigbee模块内部包括数据接收模块、数据处理模块、数据存储模块，其完成了红外线信号的数字波分析、压缩、存储以及将存储数据再调制成38K的红外信号的功能。本实用新型在现有的Zigbee技术基础上，采用波形拷贝方式学习，直接实现红外线信号的分析，压缩存储，把红外控制信息直接存储于Zigbee模块的电可擦除存储器中，降低生产成本。
【IPC分类】G08C23-04
【公开号】CN204496694
【申请号】CN201520195518
【发明人】文军
【申请人】深圳市尚吉电子有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月2日