專利名稱：基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線傳感網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
紅外遙控技術(shù)，是目前使用廣泛的一種通信和遙控手段，采用紅外線信號(hào)作為傳輸媒介，對(duì)近距離設(shè)備進(jìn)行非接觸式控制。由于紅外線遙控裝置具有體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低等特點(diǎn)，被諸多電子設(shè)備，特別是家用電器廣泛采用。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展及人們居住理念的變化與提升，居室的物理空間和豪華的裝修不再是人們追求的最終目標(biāo)，人們?cè)絹碓阶非笊罴?xì)節(jié)的簡(jiǎn)單化和智能化，希望在日常家居生活中都能置入智能化的設(shè)備和程序，享受“一鍵0K”式的簡(jiǎn)單生活操作。工作一天的業(yè)主拖著疲倦的身子回到家里時(shí)，空調(diào)已經(jīng)設(shè)置適宜的溫度，浴室的熱水已準(zhǔn)備就緒，電視機(jī)也已調(diào)至喜歡頻道。于是智能家居、智能住宅、數(shù)字家園、家庭網(wǎng)絡(luò)、數(shù)碼家庭等概念在國(guó)內(nèi)外被廣泛提出，各種新技術(shù)在家庭智能化系統(tǒng)中不斷得到應(yīng)用。低功耗、 低成本、易于組網(wǎng)和維護(hù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、通信技術(shù)等，在智能家居和智能社區(qū)中具有廣闊的市場(chǎng)空間。紅外遙控類設(shè)備在家庭中使用廣泛，在當(dāng)前的應(yīng)用環(huán)境中，各遙控器因編碼方式及按鍵的功能設(shè)備各不相同，具備紅外遙控功能的設(shè)備均需單獨(dú)配備專用的遙控器，使紅外遙控器的通用性幾乎不可能，造成了紅外遙控的專用性。為減少遙控操作的工作量，提高紅外遙控器的集成度，一些廠商推出了萬能遙控器產(chǎn)品，通過擴(kuò)展遙控器存儲(chǔ)，收集可能存在的編碼方式或?qū)幋a方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的方法實(shí)現(xiàn)多種遙控器的通用。但此類的萬能遙控器僅實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)遙控器的通用替換，當(dāng)業(yè)主在家居范圍之外時(shí)，無法利用手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等方式通過紅外遙控器實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的遠(yuǎn)程控制，限制了家用電器的智能化程度和家居生活的舒適體驗(yàn)，限制了智能家居的發(fā)展和家庭信息化程度的提高。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、適用范圍小與智能化程度低等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控性能好、適用范圍廣域智能化程度高的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，包括按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊、電源模塊與顯示模塊，其中
所述按鍵模塊與解碼模塊，均信號(hào)連接至MCU控制單元；MCU控制單元，分別信號(hào)連接至發(fā)碼模塊與顯示模塊；MCU控制單元與射頻模塊通信連接；電源模塊，分別電連接至按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊與顯示模塊。進(jìn)一步地，在所述MCU控制單元中內(nèi)置有FLASH編碼存儲(chǔ)器。進(jìn)一步地，所述射頻模塊，采用垂直極化方向設(shè)置的全向天線。進(jìn)一步地，所述射頻模塊支持基于zigbee標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步地，以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，相應(yīng)的紅外遙控方法包括
所述解碼模塊接收不同編碼格式的紅外遙控信號(hào)，并對(duì)該紅外遙控信號(hào)進(jìn)行解調(diào)得到多組編碼信息的脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)傳輸給控制單元；
所述MCU控制單元接收上述脈沖信號(hào)形成中斷，接收上述含有編碼信息的脈沖信號(hào)， 并將該編碼信息存儲(chǔ)在FLASH編碼存儲(chǔ)器中，并根據(jù)控制信息讀取FLASH編碼存儲(chǔ)器中的編碼信息，生成紅外遙控調(diào)制信號(hào)；
所述發(fā)碼模塊將上述生成的紅外調(diào)制信號(hào)發(fā)射出去。進(jìn)一步地，以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括
在所述發(fā)碼模塊中，發(fā)碼波形占空比可調(diào)，通過發(fā)碼算法控制發(fā)碼波形的調(diào)制。進(jìn)一步地，以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括
在所述解碼模塊中，對(duì)于載波頻率在38K附近的紅外編碼進(jìn)行解析處理，并采用記錄脈沖波形的脈寬的方式記錄被學(xué)習(xí)波形。進(jìn)一步地，以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括
通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控；或者，響應(yīng)用戶的手動(dòng)按鍵，直接手動(dòng)操控學(xué)習(xí)型遙控來控制家用電器。同時(shí)，本發(fā)明采用的另一技術(shù)方案是一種根據(jù)以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括
采用分時(shí)工作策略，沒有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令時(shí)，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置處于定期休眠狀態(tài)；
該裝置在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令到來前，會(huì)自動(dòng)從休眠狀態(tài)中喚醒，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行解析并執(zhí)行控制命令；
所述控制命令執(zhí)行結(jié)束時(shí)，該裝置再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)步。同時(shí)，本發(fā)明采用的再一技術(shù)方案是一種根據(jù)以上所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括
設(shè)置不同工作模式及相應(yīng)工作模式的切換方式，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置采用分時(shí)工作策略，該裝置處于休眠狀態(tài)；
在正常處于分時(shí)工作模式，當(dāng)有按鍵動(dòng)作發(fā)生時(shí)，該裝置直接從睡眠中喚醒，執(zhí)行完發(fā)碼動(dòng)作后，該裝置自動(dòng)復(fù)位初始化，然后重新與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步。本發(fā)明各實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，由于該裝置包括按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊與顯示模塊，按鍵模塊與解碼模塊均信號(hào)連接至MCU控制單元，MCU控制單元分別信號(hào)連接至發(fā)碼模塊與顯示模塊，MCU控制單元與射頻模塊通信連接；當(dāng)該裝置入網(wǎng)成功后，大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)， 手動(dòng)按鍵可將其直接喚醒，由MCU控制單元來處理手動(dòng)按鍵信息，然后控制發(fā)碼模塊對(duì)目標(biāo)電器進(jìn)行發(fā)碼控制；可以用該裝置代替原裝遙控器進(jìn)行使用；從而可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、適用范圍小與智能化程度低的缺陷，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控性能好、適用范圍廣域智能化程度高的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的工作原理示意圖； 圖2為根據(jù)本發(fā)明基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置中載波發(fā)射脈沖的波形示意圖3為根據(jù)本發(fā)明基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控實(shí)現(xiàn)方法的流程示意圖。結(jié)合附圖，本發(fā)明實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下
1-按鍵模塊；2-解碼模塊；3-MCU控制單元；31-FLASH編碼存儲(chǔ)器；4-射頻模塊；5-發(fā)碼模塊；6-顯示模塊。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。裝置實(shí)施例
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1和圖2所示，提供了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置。如圖1所示，本實(shí)施例包括按鍵模塊1、解碼模塊2、發(fā)碼模塊5、MCU控制單元3、 WSN模塊、電源模塊與顯示模塊6，其中按鍵模塊1與解碼模塊2，均信號(hào)連接至MCU控制單元3 ；MCU控制單元3，分別信號(hào)連接至發(fā)碼模塊5與顯示模塊6 ；MCU控制單元3與射頻模塊4通信連接；電源模塊，分別電連接至按鍵模塊1、解碼模塊2、發(fā)碼模塊5、MCU控制單元3、WSN模塊與顯示模塊6。這里，按鍵模塊1，用來選擇并控制學(xué)習(xí)型遙控的工作模式，有解碼和發(fā)碼兩種模式，并進(jìn)入解碼模式或進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)命令接收模式。顯示模塊6的模式指示燈亮起，表示進(jìn)入解碼模式，解碼狀態(tài)燈的用來指示解碼是否成功。解碼模塊2，用于將收到的38K紅外信號(hào)濾除調(diào)制后，進(jìn)行解碼，整成規(guī)整的脈沖波形，并將帶有編碼信息的脈沖送給控制單元進(jìn)行處理。發(fā)碼模塊5，按特定的算法，將FLASH中存儲(chǔ)的碼型數(shù)據(jù)取出并按一定的調(diào)制方式調(diào)制后送出；采用軟件調(diào)制的方法，將FLASH編碼存儲(chǔ)器31中的編碼信息，按特定的算法處理后還原成解碼模塊2最初接收到的格式送給空調(diào)、電視等電器。射頻模塊4，使學(xué)習(xí)型遙控加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，成為網(wǎng)絡(luò)中的控制裝置，接收網(wǎng)絡(luò)終端(手機(jī)、網(wǎng)關(guān))發(fā)來的控制指令， 并定期向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告自身的相關(guān)信息。MCU控制單元3，是整個(gè)學(xué)習(xí)型遙控的核心，負(fù)責(zé)解碼算法、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議運(yùn)行、發(fā)碼的算法、及按鍵控制和顯示控制，對(duì)按鍵模塊1和顯示模塊6控制，協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，并且控制系統(tǒng)功耗；是按特定的算法將解碼模塊2 輸出的脈沖波形信息記錄下來，并存儲(chǔ)在自帶的大容量的FLASH中，另外還要對(duì)射頻模塊4 接收到網(wǎng)絡(luò)指令進(jìn)行解析，并指導(dǎo)發(fā)碼模塊5執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。電源模塊，用于為射頻模塊4、按鍵模塊1、顯示模塊6、解碼模塊2、發(fā)碼模塊5和MCU控制單元3提供直流電源。優(yōu)選地，在上述實(shí)施例中，在MCU控制單元3中內(nèi)置有FLASH編碼存儲(chǔ)器31 (即 Flash Memory，簡(jiǎn)稱FLASH，中文名為閃存)；用于將解碼后的碼型數(shù)據(jù)信息，按特定格式存入FLASH中，以防系統(tǒng)掉電丟失。射頻模塊4，采用垂直極化方向設(shè)置的全向天線，最大天線增益2. 5dBi，最大駐波比2. 0 ；支持基于zigbee標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，工作頻率為 433MHz，信道數(shù)目255個(gè)，數(shù)據(jù)傳輸速率及功率可調(diào)，最大傳輸速率5001ApS，最大傳輸功率 IOdBm,在空曠處傳輸距離最大可到300m ；指示模塊(用于顯示狀態(tài))可以是一組發(fā)光二極管，用于指示遙控器的當(dāng)前工作模式，以及指示遙控器的解碼結(jié)果是否正確。在上述實(shí)施例中，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，帶有控制單元和射頻模塊4，可以使該裝置加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，使其成為網(wǎng)絡(luò)中的裝置，用戶可以通過手機(jī)、網(wǎng)關(guān)遠(yuǎn)程發(fā)消息給學(xué)習(xí)型遙控裝置，遙控裝置接收到通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳來的控制指令后，會(huì)自動(dòng)發(fā)碼控制空調(diào)、電視等電器。在上述實(shí)施例中，與基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置相應(yīng)的紅外遙控方法包括
解碼模塊2接收不同編碼格式的紅外遙控信號(hào)，并對(duì)該紅外遙控信號(hào)進(jìn)行解調(diào)得到多組編碼信息的脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)傳輸給控制單元；
MCU控制單元3接收上述脈沖信號(hào)形成中斷，接收上述含有編碼信息的脈沖信號(hào)，并將該編碼信息存儲(chǔ)在FLASH編碼存儲(chǔ)器31中，并根據(jù)控制信息讀取FLASH編碼存儲(chǔ)器31中的編碼信息，生成紅外遙控調(diào)制信號(hào)；發(fā)碼模塊5將上述生成的紅外調(diào)制信號(hào)發(fā)射出去。在上述與基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置相應(yīng)的紅外遙控方法中，在發(fā)碼模塊5中，發(fā)碼波形占空比可調(diào)，通過發(fā)碼算法控制發(fā)碼波形的調(diào)制，發(fā)碼電路簡(jiǎn)單可靠，頻率38K赫茲的載波和調(diào)制信號(hào)由軟件上實(shí)現(xiàn)；在解碼模塊2中，解碼方式智能化，對(duì)紅外編碼格式無特殊要求，對(duì)于載波頻率在38K附近的紅外編碼進(jìn)行解析處理、并成功學(xué)習(xí)， 并采用記錄脈沖波形的脈寬的方式記錄被學(xué)習(xí)波形。在上述實(shí)施例中，整個(gè)基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置采用一系列低功耗器件(采用3. 3V直流工作的CMOS工藝)和低功耗技術(shù)，最大工作電流50mA，休眠工作電流小于1mA。上述實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是利用一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，利用無線紅外和無線射頻技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)并控制家用紅外控制類電器的裝置和實(shí)現(xiàn)方法。該裝置可以通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控；或者，響應(yīng)用戶的手動(dòng)按鍵，直接手動(dòng)操控學(xué)習(xí)型遙控來控制家用電器(如空調(diào)、電視寸y。具體地，上述實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)控制裝置，通過學(xué)習(xí)目標(biāo)空調(diào)遙控器、電視機(jī)等電器的遙控器按鍵功能；以射頻模塊4來接收無線傳感網(wǎng)的信息，由MCU控制單元3來解析接收到的網(wǎng)絡(luò)指令，從FLASH 編碼存儲(chǔ)器31中調(diào)出相應(yīng)的控制碼型，然后由發(fā)射模塊將空調(diào)、電視機(jī)等的控制碼型發(fā)
出ο例如，在上述實(shí)施例中，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的工作過程如下
⑴首先，將學(xué)習(xí)型紅外遙控器正對(duì)空調(diào)安裝，系統(tǒng)上電，等待初始化完成，在網(wǎng)關(guān)上看到紅外遙控的圖標(biāo)亮起，表示遙控器已經(jīng)加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，這部分工作由射頻模塊4 和控制單元協(xié)同完成。⑵學(xué)習(xí)目標(biāo)電器的遙控器編碼，這部分工作由解碼模塊2和控制單元協(xié)同完成。 將目標(biāo)電器的遙控器(簡(jiǎn)稱目標(biāo)遙控)與學(xué)習(xí)型紅外遙控器正對(duì)，操作模式按鍵使學(xué)習(xí)型遙控進(jìn)入學(xué)習(xí)模式。先后按下學(xué)習(xí)型遙控的功能按鍵和目標(biāo)遙控的功能按鍵，就能完成學(xué)習(xí)目標(biāo)遙控器編碼的過程，當(dāng)每個(gè)編碼學(xué)習(xí)完成后，對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)指示燈會(huì)提示用戶當(dāng)前編碼是否學(xué)習(xí)成功。成功學(xué)到的編碼存入FLASH中，以防掉電后丟失。學(xué)習(xí)完所有按鍵功能后，再次按下模式按鍵，系統(tǒng)即退出學(xué)碼狀態(tài)，轉(zhuǎn)而進(jìn)入重新加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的過程。⑶在進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)時(shí)，由于被學(xué)習(xí)遙控器的編碼方式是未知和多樣的，無法分析出一組鍵碼波形的具體碼值，因此，在學(xué)習(xí)某被學(xué)些按鍵的編碼時(shí)，只記錄該按鍵發(fā)出的編碼的波形，而不去分析其具體值。如圖2所示，具體記錄編碼波形的方式
以a點(diǎn)為起始點(diǎn)，記錄b點(diǎn)距a點(diǎn)的時(shí)間間隔tl， 以b點(diǎn)為起始點(diǎn)，記錄c點(diǎn)距b點(diǎn)的時(shí)間間隔t2， 以此類推
記錄下tl、t2……、tn這些數(shù)據(jù)，從而記錄下整個(gè)波形的信息。裝置存儲(chǔ)所學(xué)習(xí)數(shù)字序列信息，并根據(jù)操作命令讀取相應(yīng)數(shù)字序列，將其調(diào)制到所述載波上并發(fā)射。⑷當(dāng)學(xué)習(xí)型遙控重新加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)后，即進(jìn)入休眠狀態(tài)。其作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)控制裝置，就能接收來自網(wǎng)關(guān)或是用戶手機(jī)(實(shí)際上是手機(jī)通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給學(xué)習(xí)型遙控)的控制指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)電器的遠(yuǎn)程控制?？刂茊卧ㄆ谧詣?dòng)喚醒，醒來后接收無線傳感網(wǎng)傳來的控制指令，由控制單元對(duì)接收到的指令進(jìn)行解析，然后控制發(fā)碼模塊5對(duì)目標(biāo)電器進(jìn)行發(fā)碼控制。⑶另外，學(xué)習(xí)型遙控加入網(wǎng)絡(luò)后，也能當(dāng)普通遙控器來使用。當(dāng)學(xué)習(xí)型遙控入網(wǎng)成功后，大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，手動(dòng)按鍵可將其直接喚醒，由控制單元來處理手動(dòng)按鍵信息，然后控制發(fā)碼模塊5對(duì)目標(biāo)電器進(jìn)行發(fā)碼控制。因此，可用學(xué)習(xí)型遙控代替原裝遙控器進(jìn)行使用。上述實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，通過對(duì)多種不同編碼格式的紅外遙控設(shè)備的遙控器進(jìn)行完整記錄與重現(xiàn)，能最大程度的實(shí)現(xiàn)紅外遙控器的兼容性和通用性；同時(shí)，該遙控裝置具有無線傳感網(wǎng)模塊，可使遙控設(shè)備形成網(wǎng)絡(luò)，從而進(jìn)行協(xié)同工作和聯(lián)動(dòng)，提升已有遙控設(shè)備的智能化，從而達(dá)到了兼容的遙控不同紅外遙控設(shè)備并使其加入無線傳感網(wǎng)成為其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)目的。并且，該裝置采用了低功耗和集成化器件，結(jié)合一系列低功耗技術(shù)和智能解碼技術(shù)，具有成本低、功耗小、體積小、可靠穩(wěn)定、布設(shè)維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)方法實(shí)施例
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如圖3所示，提供了一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法，包括
步驟100 對(duì)基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置所在的系統(tǒng)進(jìn)行初始化，可采用復(fù)位方式；初始化后，執(zhí)行步驟101 ；
步驟101 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network，簡(jiǎn)稱 WSN)后，執(zhí)行步驟 102 ；
步驟102 判斷端口中斷信號(hào)是否到來，若是，則執(zhí)行步驟103 ；否則，返回步驟102，等待端口中斷信號(hào)的到來；
步驟103 將基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置從睡眠狀態(tài)喚醒后，執(zhí)行步驟
104 ；
步驟104 判斷是否接收到WSN命令，若是，則執(zhí)行步驟108 ；否則，執(zhí)行步驟105 ； 步驟105 判斷是否接收到手動(dòng)按鍵信號(hào)，若是，則執(zhí)行步驟106 ；否則，返回步驟102， 等待下一次端口中斷信號(hào)的到來；
步驟106 判斷發(fā)碼按鍵是否按下，若是，則執(zhí)行步驟106 ；否則，返回步驟107 ； 步驟107 重新學(xué)碼，并返回步驟101 ； 步驟108 發(fā)碼。通過上述步驟100-步驟108，可實(shí)現(xiàn)基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的紅外遙控操作。在上述基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法中，可以采用分時(shí)工作策略，沒有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令時(shí)，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置處于定期休眠狀態(tài)；該裝置在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令到來前，會(huì)自動(dòng)從休眠狀態(tài)中喚醒，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行解析并執(zhí)行控制命令；相應(yīng)的控制命令執(zhí)行結(jié)束時(shí)，該裝置再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)步。在上述基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法中，可以設(shè)置不同工作模式及相應(yīng)工作模式的切換方式，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置采用分時(shí)工作策略，該裝置處于休眠狀態(tài)；在正常處于分時(shí)工作模式，當(dāng)有按鍵動(dòng)作發(fā)生時(shí)，該裝置直接從睡眠中喚醒，執(zhí)行完發(fā)碼動(dòng)作后，該裝置自動(dòng)復(fù)位初始化，然后重新與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步。例如，在上述實(shí)施例中，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法如下
⑴首先系統(tǒng)上電，完成一些初始化配置工作，如射頻模塊的發(fā)射功率、傳輸速率等。⑵系統(tǒng)初始化完成后，學(xué)習(xí)型遙控器就開始加入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。一旦成功加入網(wǎng)絡(luò)，控制單元及射頻模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)只有內(nèi)置的定時(shí)器中斷、射頻模塊的接收信息中斷、及手動(dòng)按鍵中斷可以喚醒控制單元。⑶若控制單元被喚醒，首先判斷中斷來源，若為射頻模塊接收信息中斷，則對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行解析，然后控制發(fā)碼模塊控制目標(biāo)電器；若是定時(shí)器中斷，表明是同步時(shí)間幀到來，控制單元喚醒射頻模塊，通過射頻模塊和無線網(wǎng)絡(luò)交換信息；若是手動(dòng)按鍵中斷，表明用戶手動(dòng)控制遙控器，學(xué)習(xí)型遙控進(jìn)入手動(dòng)控制模式。進(jìn)入手動(dòng)控制模式后，首先判斷按鍵是否為學(xué)習(xí)模式鍵，若為學(xué)習(xí)模式鍵，控制單元控制解碼模塊進(jìn)行編碼學(xué)習(xí)，若為普通功能
9按鍵，控制單元控制發(fā)碼模塊發(fā)碼。⑷處理完中斷信息后，控制單元與射頻模塊又進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一個(gè)中斷到來。上述實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法，采用了智能化的解碼方式，無需得知被學(xué)習(xí)對(duì)象的具體編碼格式，對(duì)于載波頻率為38KHZ的紅外編碼， 學(xué)習(xí)成功率高；其解碼方式通用性強(qiáng)、解碼成功率高；該裝置使用方便，既可以手動(dòng)直接控制，又可以通過手機(jī)或網(wǎng)關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制；該裝置采用一系列的低功耗和集成化器件，具有體積小、功耗低的特點(diǎn)；該裝置采用射頻無線傳輸技術(shù)，使布設(shè)、維護(hù)簡(jiǎn)單而且成本低；該裝置工作穩(wěn)定可靠，持續(xù)工作能力強(qiáng)，在家用電器遠(yuǎn)程控制中有著廣泛的應(yīng)用前景。綜上所述，本發(fā)明各實(shí)施例的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，具體是提供了一種運(yùn)行無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，利用無線紅外和無線射頻技術(shù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)并控制家用紅外遙控類電器(如空調(diào)、電視機(jī)等)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置和實(shí)現(xiàn)方法(包括紅外編碼學(xué)習(xí)方法、紅外編碼發(fā)送方法)；具體是，利用一體化紅外接收器對(duì)家用電器遙控器的紅外控制信號(hào)進(jìn)行接收、放大、解調(diào)，將解調(diào)出編碼信息存儲(chǔ)到MCU控制單元的FLASH編碼存儲(chǔ)器中；通過軟件調(diào)制的方法，將FLASH編碼存儲(chǔ)器中的編碼信息，按一定算法處理后還原成解碼模塊最初接收到的格式，并通過發(fā)碼模塊實(shí)現(xiàn)紅外信號(hào)的發(fā)送；MCU控制單元運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，射頻模塊對(duì)無線信號(hào)進(jìn)行發(fā)送和接收；采用自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，既能作為原裝紅外遙控的替代品，又能作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)裝置，通過手機(jī)、無線網(wǎng)關(guān)發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的遠(yuǎn)程控制；在實(shí)際應(yīng)用中具備成本低、使用方便、以及智能靈活等優(yōu)點(diǎn)。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，包括按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊、電源模塊與顯示模塊，其中所述按鍵模塊與解碼模塊，均信號(hào)連接至MCU控制單元；MCU控制單元，分別信號(hào)連接至發(fā)碼模塊與顯示模塊；MCU控制單元與射頻模塊通信連接；電源模塊，分別電連接至按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊與顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，在所述MCU控制單元中內(nèi)置有FLASH編碼存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，所述射頻模塊，采用垂直極化方向設(shè)置的全向天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，所述射頻模塊支持基于zigbee標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，相應(yīng)的紅外遙控方法包括所述解碼模塊接收不同編碼格式的紅外遙控信號(hào)，并對(duì)該紅外遙控信號(hào)進(jìn)行解調(diào)得到多組編碼信息的脈沖信號(hào)，并將該脈沖信號(hào)傳輸給控制單元；所述MCU控制單元接收上述脈沖信號(hào)形成中斷，接收上述含有編碼信息的脈沖信號(hào)， 并將該編碼信息存儲(chǔ)在FLASH編碼存儲(chǔ)器中，并根據(jù)控制信息讀取FLASH編碼存儲(chǔ)器中的編碼信息，生成紅外遙控調(diào)制信號(hào)；所述發(fā)碼模塊將上述生成的紅外調(diào)制信號(hào)發(fā)射出去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括在所述發(fā)碼模塊中，發(fā)碼波形占空比可調(diào)，通過發(fā)碼算法控制發(fā)碼波形的調(diào)制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括在所述解碼模塊中，對(duì)于載波頻率在38K附近的紅外編碼進(jìn)行解析處理，并采用記錄脈沖波形的脈寬的方式記錄被學(xué)習(xí)波形。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置，其特征在于，相應(yīng)的紅外遙控方法還包括通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控；或者，響應(yīng)用戶的手動(dòng)按鍵，直接手動(dòng)操控學(xué)習(xí)型遙控來控制家用電器。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法， 其特征在于，包括采用分時(shí)工作策略，沒有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令時(shí)，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置處于定期休眠狀態(tài)；該裝置在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指令到來前，會(huì)自動(dòng)從休眠狀態(tài)中喚醒，對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行解析并執(zhí)行控制命令；所述控制命令執(zhí)行結(jié)束時(shí)，該裝置再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)步。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括設(shè)置不同工作模式及相應(yīng)工作模式的切換方式，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置采用分時(shí)工作策略，該裝置處于休眠狀態(tài)；在正常處于分時(shí)工作模式，當(dāng)有按鍵動(dòng)作發(fā)生時(shí)，該裝置直接從睡眠中喚醒，執(zhí)行完發(fā)碼動(dòng)作后，該裝置自動(dòng)復(fù)位初始化，然后重新與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)同步。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，該裝置包括按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊、電源模塊與顯示模塊，其中所述按鍵模塊與解碼模塊，均信號(hào)連接至MCU控制單元；MCU控制單元，分別信號(hào)連接至發(fā)碼模塊與顯示模塊；MCU控制單元與射頻模塊通信連接；電源模塊，分別電連接至按鍵模塊、解碼模塊、發(fā)碼模塊、MCU控制單元、WSN模塊與顯示模塊。本發(fā)明所述基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)型紅外遙控裝置及其實(shí)現(xiàn)方法，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、適用范圍小與智能化程度低等缺陷，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控性能好、適用范圍廣域智能化程度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08C23/04GK102385796SQ201110419380
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者吳波, 姜華, 徐志廣, 毛嘉, 王世博, 王峰, 鄒炳昂 申請(qǐng)人:上海物鼎傳感技術(shù)有限公司