专利名称：红外延伸遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及遥控装置，特别涉及一种具有随机码对码功能的红外延伸遥控装置。
在遥控装置方面，人们做了大量的研究和开发工作。并且取得了很多技术成果和很好的产品。例如，第94116013.0号中国专利申请“电器遥控装置”即提出了一种用于遥控至少一个电器产品的遥控装置，该遥控装置包括选择装置，供使用者选择欲控制那一电器产品；存储器其内储存多组内码，其依该选择讯号而输出对应于该欲被控制的电器产品的内码；信号发射装置，接收该存储器输出的内码，并发射出对应于该内码的电磁信号；完成以一单一遥控器控制多部同机型或多部不同机型电器的目的。
再如，第93210395.2号中国专利申请“家用电器电源通用红外遥控开关”也提出了这样一种家用电器电源通用红外遥控开关，它是利用电视机，录像机等红外遥控器的发射器来实现家用电器电源的遥控开启和关闭的一种装置。该遥控开关与家用电器电源连接起来，按动遥控器的按键，即可接通或切断家用电器的电源。该遥控开关包括电源、红外接收部分，放大滤波，比较、驱动、控制等工作电路，具有性能可靠，动作准确，结构简单，造价便宜、节能、省电，且适用于各类红外遥控发射器，具有通用性。
采用红外遥控装置的问题在于，红外线不能穿透墙壁，因此只能其使用范围仅局限于一封闭的空间(例如一间房间)内。这样就限制了红外线遥控的使用空间和使用范围。目前人们开始采用把RF(射频)加入红外线遥控电路内的方法，用RF信号来传送控制信号。利用RF信号能够穿透墙壁的特点、并且一般传播距离可达到50-100米左右的特点，拓展了遥控的空间范围，延长了遥控距离，相应地也扩大了遥控装置的应用领域。因此这种遥控装置也被称为红外延伸遥控装置。
但是，如果在一个空间内有多种设备都采用这种红外延伸遥控装置，则由于RF信号之间不可避免地会发生信号间的相互干扰，由此造成各种红外延伸遥控装置无法正常工作的问题。为了解决这一问题，人们也进行了许多尝试，例如，第89213546.8号中国专利申请“强抗干扰多编码的无线遥控装置”即提出了一种强抗干扰多编码的无线遥控装置，它在原有接收机的基础上增加与非门、延时电路等电路，实现了多个作为指令的调制码互为条件组成强抗干扰电路，并使可编码的数目以排列组合规律大幅度增加。该遥控装置适用于卷帘门的遥控及各种电器遥控设施。
然而，在上述文献所披露的技术以及其它的关于遥控装置的技术中，尚未发现对于如何有效解决红外延伸遥控装置免受其它射频装置或红外延伸遥控装置干扰的方案。
本实用新型的内容本实用新型的目的就是提出一种能有效解决其它射频装置或红外延伸遥控装置干扰的红外延伸遥控装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种红外延伸遥控装置，包括红外延伸发射电路和红外延伸接收电路，其中，红外延伸发射电路包括红外接收头，将所接收的红外信号解调后输出；加密单片机，接收红外接收头的解调信号，进行采样，在采样的解调信号中加入随机码后输出；射频电路，对加密单片机单元输出的信号进行调制和放大后进行发射；红外延伸接收电路包括；接收电路，接收红外延伸发射电路发出的射频信号，解调后输出；解密单片机单元，输入接收电路所输出的解调信号，对所输入信号中的随机码进行识别，将识别为有效的信号输出至发射单元发射。
在本实用新型的一种优选实施方案中，红外延伸发射电路还包括电源监测电路，在所述红外延伸发射电路掉电时，将掉电信号输出至所述加密单片机单元。
在该实施方案中，当加密单片机单元收到断电信号时，会向接收电路发送表示掉电的信号，解密单片机单元根据收到的掉电信号清除所保存的识别码，等待与加密单片机单元的重新对码。
在本实用新型的又一种优选实施方案中，射频电路包括调制电路和放大电路。
在本实用新型的又一种优选实施方案中，红外延伸接收电路还包括整形电路，输入所述接收电路的解调信号，经整形后输出至所述解密单片机单元。
在本实用新型的又一种优选实施方案中，红外延伸接收电路中的接收电路由接收天线和与之连接的解调电路构成。
在本实用新型的又一种优选实施方案中，红外延伸接收电路中的发射单元是红外发射管。
在加密单片机单元中，将上电后产生的随机码打包加入到解调后的红外信号采样中，然后经后续电路发射。接收电路中的解密单片机单元则用其所保存的相应的识别码识别所接收到的信号中所包含的由随机码所代表的密码是否有效，即与加密单片机单元所产生的随机码(识别码)进行对码。将包含有效随机码的信号解密并调制成真正的红外码，然后由接收电路的红外发射管去直接进行遥控。如对码结果表明所接收信号包含的随机码无效，则将该信号屏蔽。
由于本实用新型采用了对码机制，因此可确实地避免各种红外遥控装置之间的相互干扰。大大改善现有红外延伸遥控装置的功能。
优选的实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1显示了本实用新型的优选实施例。图1所示的红外延伸遥控装置包括红外延伸发射电路和红外延伸接收电路。
红外延伸发射电路包括红外接收头(传感器)1，电源监测电路2，加密单片机单元3，射频调制电路4，射频放大电路5，发射天线6。红外延伸接收电路包括接收天线7，射频解调电路8，整形电路9，解密单片机单元10，和红外发射管11。
图2显示了本实用新型的红外延伸发射电路的电路原理图。下面结合图2简要介绍该发射电路主要部分的结构。
如图2所示，电源监测电路2由开关CON3、二极管D21、电阻R201和R202组成。电阻R16和R21串联连接，电阻R202的另一端接地，电阻R201的另一端接开关CON3和二极管D21之间的结点。开关CON3的另一端接9V电源。
加密单片机单元3包括加密单片机N201及其外围电路。具体地说，红外接收头IR的引脚1与N201的引脚1连接，红外接收头(传感器)1的引脚2和3连接在一起，并连接到电容C201和C202的两端和N201的引脚3和5(低电位端Vss)，N201的引脚3和5共同连接至地。N201的引脚4和14与电容C201和C202的一个连接点共同连接至+5V的电源。N201的引脚18与电源监测电路2的电阻R201和R202之间的连接节点相连接。N201的引脚16与外围电路中电容C203和晶体振荡器Y201之间的节点连接。N201的引脚15则通过电阻R203连接到电容C204和晶体振荡器Y201之间的节点上。单片机N201的引脚6通过电阻R204连接到射频调制电路4的输入晶体管Q201的基极。其它引脚空置。
射频调制电路4包括输入晶体管Q201，电阻R206，R208，R209，输出晶体管Q202，以及连接在Q201和Q202之间的电容C205，C206和C207，和晶体振荡器Y202。Q201的集电极通过电阻R205连接至+5V电源。Q202的集电极输出信号至射频放大电路5。
射频放大电路5包括晶体管Q203，其集电极通过电感L201与VCC连接，其基极通过电阻R210与电源VCC连接，其发射极通过电容C208和R211的并联电路接地。Q203的集电极通过电容C209与外部发射电路连接，并最终将射频信号通过发射天线6发射出去。
当红外传感器(接收头)1将所接收的红外信号进行解调后，即输入到加密单片机单元3中。加密单片机单元3主要功能是将所输入的上述解调的红外信号进行采样，并将上电后产生的随机码打包并加入到解调后红外信号的数据码中。
参考图4说明加密单片机的工作流程。加密单片机单元3在上电后即将寄存器及I/O口进行初始化，并产生随机码。由于随机码是加密单片机单元3上电后随机产生的，一旦发射电路掉电后再上电，则所产生的随机码就会有不同。因此红外延伸发射电路中还设置了电源监测电路2。加密单片机单元3根据来自电源监测电路2的断电信号判断是否有断电情况发生。如果有，则发送掉电信号至射频调制电路4，经射频放大电路5放大后通过发射天线6发送出去。以通知红外延伸接收电路中的解密单片机单元10清除原存入的识别码，并等待与加密单片机单元3重新上电后所产生的随机码重新对码。如果没有收到断电信号，则对从红外接收头1所收到的解调后的红外信号进行采样。将采样得到的数据码与已打包的随机码一起发送至射频调制电路4，经射频放大电路5放大后通过发射天线6发送出去。图5示意性地说明了输入和输出加密单片机单元3的信号。
图3显示了本实用新型的红外延伸接收电路的电路原理图。由图3可见，在红外延伸接收电路中设置了与图2的红外电路9等延伸发射电路相应的解密单片机单元10。
下面结合图3简要说明该接收电路主要部分的电路结构。如图3所示，该电路的射频解调电路包括芯片N301及其外围电路。其中，接收天线7传送来的信号通过由电容C301、C302、C303、电感L301、二极管D301和D302以及电阻R301构成的电路，输入N301的14脚。N301的引脚1和2之间并联连接有电感L303和电容C312。3脚和11脚之间连接有一个电容C304。4脚通过电容C305接地。5脚通过电容C306接地，并且5脚通过电阻R302连接到+5V的电源端。6脚空置，7脚和9脚共同接地。8脚通过电阻R303接+5V的电源，并通过电阻R304接至整形电路9的运算放大器N302的反相输入端。10脚通过电容C307接地。12脚通过电容C310接地，13脚通过电容C309接地，并与18脚一起通过电容C308接地。另一方面，12脚和18脚还通过电阻R305与16脚连接。N301的15脚接地，在16脚和17脚之间连接有电感L302和电容C311。
如图3所示，本实施例中的整形电路9由运算放大器N302，电阻R306、R307、R308，R309、R310、R311，电容C313、C314构成。运算放大器N302的输出接解密单片机单元10的单片机N303的引脚1。
解密单片机N303的引脚3和5共同接地。引脚4和14(Vdd)共同连接至+5V的电源。引脚6则通过电阻R312连接到晶体管Q301的基极。引脚15和16之间连接有晶体振荡器Y301。引脚15通过电容C315接地，引脚16通过电容C316接地。引脚18接地。其它引脚空置。
由解密单片机N3输出的信号通过晶体管Q301的集电极控制红外发射管11(由红外发光二极管D301构成)发出红外控制信号。一个9V的电源通过电阻R312加到红外发射管11上。
在初始化时，红外延伸接收电路的解密单片机单元10与红外延伸发射电路的加密单片机单元3会进行识别码的对码，以保证二者所保存的识别码一致。
该解密单片机单元10主要用于根据自身所保存的识别码对红外延伸发射电路所发射的带有随机码的信号进行辨识，以判断该信号所带的随机码是否为正确的识别码。如果判断与该解密单片机单元10所保存的识别码(即随机码或加密码)相同，即为正确的识别码，则将所接收的信号解密后送至后续电路进行处理。
如果判断收到的信号中的随机码与解密单片机单元10所保存的识别码(随机码)不同，则将所接收的信号屏蔽而不送至后续电路。
另一方面，如上所述，如果解密单片机单元10收到了来自加密单片机单元3的掉电信号，就自动清除原来保存的识别码，并等待与加密单片机单元3重新上电后所产生的随机码重新对码。
具体地说，该红外延伸接收电路中的解密单片机单元10也采用了与加密单片机单元3相同类型的单片机(PIC16C54C)。图6显示了解密单片机单元10的工作流程。与加密单片机单元3的工作方式相似，解密单片机单元10在上电后对寄存器和I/O口进行初始化。
接收天线7将收到的信号传送至射频解调电路8先进行解调。射频解调电路8采用RX3310A及其相应的外围电路构成，如图3所示。射频解调电路8将解调后的信号通过整形电路9进行整形，整形电路9是常规的波形修整电路，由LM393D及其相应的外围电路构成。从整形电路9输出的经整形后的解调信号再输入至解密单片机单元10。如果解密单片机单元10收到信号，则用所保存的识别码来判断所接收信号中的识别码(即随机码或加密码)是否为有效的识别码。如果是有效的识别码，则再保存识别码。然后将所接收的信号解密(即去掉识别码，并调制成真正的红外码，驱动红外发射管11去直接进行遥控。图7示意性地描述了输入和输出解密单片机单元10的信号。如果判断是无效的识别码，则解密单片机单元10将该信号屏蔽，不再进行调制和发送。
需要说明的是，本实用新型的解密单片机单元10将包含被识别为有效的识别码的信号直接进行调制，从而不再需要附加的外围电路。
另外，如果解密单片机单元10收到了来自加密单片机单元3的掉电信号，则将其所保存的上述识别码清除掉。等待再次输入并保存有效的识别码。从而建立对码的基础，达到解密单片机单元10与加密单片机单元3对码的目的。
虽然上述说明和附图示例性地描述了本实用新型的各电路组成单元的结构，但是本领域技术人员显然可以用能够达到类似功能的电路结构(例如其它类型的单片机)来对其中的一些电路单元进行修改或替代，也可以根据不同的应用场合对这些电路中的元器件进行调整。例如，红外延伸发射电路中的电源监测电路2、射频调制电路4、射频放大电路5等可以采用不同于图2所示结构和元器件的其它电路结构来实现。而红外延伸接收电路中的射频解调电路8、整形也可以采用不同于图3所示结构和元器件的其它电路结构或其它型号的元器件来实现。这些修改和变化都应当属于本实用新型的保护范围内。
权利要求1.红外延伸遥控装置，包括红外延伸发射电路和红外延伸接收电路，其特征在于，红外延伸发射电路，包括红外接收头，将所接收的红外信号解调后输出，加密单片机单元，接收红外接收头的解调信号，进行采样，在采样的解调信号中加入随机码后输出，射频电路，将加密单片机单元输出的信号调制和放大后发射；和红外延伸接收电路，包括接收电路，接收红外延伸发射电路发出的射频信号，解调后输出，解密单片机单元，输入接收电路所输出的解调信号，对所输入信号中的随机码进行识别，将识别为有效的信号输出，发射单元，接收并发射解密单片机单元输出的信号。
2.根据权利要求1所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述红外延伸发射电路还包括电源监测电路，在所述红外延伸发射电路掉电时，将掉电信号输出至所述加密单片机单元。
3.根据权利要求2所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述射频电路包括调制电路和放大电路。
4.根据权利要求3所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述红外延伸接收电路还包括整形电路，输入所述接收电路的解调信号，经整形后输出至所述解密单片机单元。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述接收电路包括接收天线和与之连接的射频解调电路。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述发射单元是红外发射管。
7.根据权利要求5所述的红外延伸遥控装置，其特征在于，所述发射单元是红外发射管。
专利摘要本实用新型提供一种具有随机码对码功能的红外延伸遥控装置。该装置采用了对码机制。在遥控装置的发射电路中利用上电后产生的随机码加入对所接收的红外信号采样中，经过处理后经天线发射出去。在遥控装置的接收电路中对所接收的射频调制信号解调，并识别所收到的信号中包含的信息码是否为正确的码。如为正确的则加以调制处理后成为真正的红外码，驱动红外发射管去直接进行遥控。如果判断所接收的码不正确，则将收到的信号屏蔽。在发射电路掉电后，接收电路自动清除原存入的识别码，以等待与发射电路重新对码。
文档编号G08C23/00GK2598065SQ0228512
公开日2004年1月7日 申请日期2002年11月8日 优先权日2002年11月8日
发明者吴明村 申请人:中山杰士美电子有限公司