基于手機(jī)遠(yuǎn)程遙控和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)，詳細(xì)的軟硬件架構(gòu)（原理圖、流程圖、詳細(xì)參數(shù)）

3.1.4紅外學(xué)習(xí)遙控設(shè)計(jì)

1.紅外學(xué)習(xí)遙控的設(shè)想

對(duì)于空調(diào)、電視等需要紅外遙控器才可控制的紅外控制類家電僅靠接通交流電源是無(wú)法使其進(jìn)入工作狀態(tài)的。因此本人提出使用紅外遙控進(jìn)行對(duì)空調(diào)以及其他紅外電氣的控制方案，使系統(tǒng)具有的紅外學(xué)習(xí)功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)這類家電的有效控制。又如紅外插座、紅外開(kāi)關(guān)等，雖然紅外遙控在家電產(chǎn)品中有廣泛應(yīng)用，但各產(chǎn)品的遙控器不能相互兼容，目前市面上常見(jiàn)的萬(wàn)能遙控器只能對(duì)某幾種產(chǎn)品進(jìn)行控制，不是真正的“萬(wàn)能”。本系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)并記憶各種紅外控制類家電的遙控指令，利用單片機(jī)對(duì)遙控器的發(fā)射信號(hào)的波形進(jìn)行測(cè)量，然后將測(cè)量的數(shù)據(jù)回放，由于只關(guān)心發(fā)射信號(hào)波形中的高低電平的寬度，不管其如何編碼，因此做到了真正的“萬(wàn)能”。也為整個(gè)控制器的實(shí)現(xiàn)提供了良好的基礎(chǔ)。當(dāng)用戶可以通過(guò)任意操作方式對(duì)這類家電進(jìn)行控制時(shí)，紅外插座或開(kāi)關(guān)會(huì)向受控電器發(fā)送相應(yīng)的紅外遙控指令，從而控制電器的運(yùn)行狀態(tài)。

2紅外學(xué)習(xí)遙控的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過(guò)充分的論證和研討，本系統(tǒng)采用各設(shè)備集中控制的方式實(shí)現(xiàn)。集中各設(shè)備的方法是首先對(duì)各設(shè)備的紅外遙控信號(hào)進(jìn)行識(shí)別并存儲(chǔ)，然后在需要時(shí)進(jìn)行還原，以控制對(duì)應(yīng)設(shè)備動(dòng)作。由單片機(jī)構(gòu)成集中控制器，它是自學(xué)習(xí)與還原的核心部分，紅外接收部分由CX20106解調(diào)電路或一體化紅外接收頭組成，發(fā)射部分有紅外發(fā)光管極其驅(qū)動(dòng)部分組成。

通常，紅外遙控器將遙控信號(hào)調(diào)制在38KHz的載波上，經(jīng)緩沖放大后送至紅外發(fā)光二極管，轉(zhuǎn)化為紅外信號(hào)發(fā)射出去。二進(jìn)制脈沖碼的形式有多種，其中最為常用的是PWM碼(脈沖寬度調(diào)制碼)和PPM碼(脈沖位置調(diào)制碼)。PWM碼以寬脈沖表示1，窄脈沖表示0。PPM碼脈沖寬度一樣，但是碼位的寬度不一樣，碼位寬的代表1，碼位窄的代表0。

遙控編碼脈沖信號(hào)（以PPM碼為例）通常由引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、系統(tǒng)反碼、功能碼、功能反碼等信號(hào)組成。引導(dǎo)碼也叫起始碼，由寬度為9ms的高電平和寬度為4.5ms的低電平組成（不同的遙控系統(tǒng)在高低電平上有一定的區(qū)別），用來(lái)標(biāo)志遙控編碼脈沖的開(kāi)始。系統(tǒng)碼也叫識(shí)別碼，它用來(lái)指示遙控系統(tǒng)的種類，以區(qū)別其他遙控系統(tǒng)，防止各種遙控系統(tǒng)的誤操作。功能碼也叫指令碼，它代表了相應(yīng)的控制功能，接收機(jī)中的微控制器可根據(jù)功能碼的數(shù)值完成各種功能操作。系統(tǒng)反碼與功能反碼是系統(tǒng)碼與功能碼的反碼，反碼的加入是為了能在接收端校對(duì)傳輸過(guò)程中是否產(chǎn)生差錯(cuò)。為了提高抗干擾性能和降低電源消耗，將上述的遙控編碼脈沖對(duì)頻率為38KHz（周期為26.3ms）的載波信號(hào)進(jìn)行脈幅調(diào)制（PAM），再經(jīng)緩沖放大后送到紅外發(fā)光管，將遙控信號(hào)發(fā)射出去。

由于遙控器的二進(jìn)制編碼脈沖有一定的寬度，而且它的高低電平均不斷的交替變化，因此容易讓我們想到一種容易且方便的方法，脈寬測(cè)量。雖然它的二進(jìn)制脈沖的高低電平的寬度有所不同，但它們大都是毫秒級(jí)的，因而，采用單片機(jī)的定時(shí)器來(lái)測(cè)量它的脈沖寬度，然后存儲(chǔ)，還原是完全可以實(shí)現(xiàn)的。實(shí)際證明這種思路是可行的，而且電路簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)關(guān)系并且存儲(chǔ)到外部?jī)?chǔ)蓄器24C256中等待發(fā)送調(diào)用。

圖3.5-1 紅外學(xué)習(xí)遙控接收電路設(shè)計(jì)

圖3.5-2 紅外學(xué)習(xí)遙控發(fā)送電路設(shè)計(jì)