CN102968897A - 基于手持设备的家电遥控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于手持设备的家电遥控方法，所述家电遥控方法配置有手持设备和转换装置；所述家电遥控方法包括手持设备遥控家电和手持设备学习控制指令的步骤，所述手持设备遥控家电的方法将智能手持设备中内置的各类电器的控制命令通过其音频口发出经调制过的音频信号，再由外接的转换装置将该音频信号转换成电器可以识别的红外控制信号，从而实现通过智能手持设备控制家用电器的方法；所述手持设备学习控制指令的方法可以将未知的红外控制信号通过转换装置采集分析后上传到手持设备保存，从而达到学习的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种手持设备和普通的红外设备进行通信的方法，尤其涉及一种基于手持设备的家电遥控方法。
【背景技术】
目前各类家用电子设备的遥控技术已经被生产和生活广泛使用，特别是在家电领域，遥控器已经成为电视、DVD机、空调等家用电器必备的操控设备，其特点是每台设备配备一个遥控器。因而每个家庭客厅里放置4至5个遥控器已经是司空见惯的事情。近些年来，市场上也出现了一种名叫万能遥控器的设备，能够绑定多个遥控器的功能在一个特制的遥控器上，完成各类家电的统一控制。但这类万能遥控器的问题是只能控制固定的某一台电视、DVD机、空调，如果要控制别的设备时需要重新设置，就会把原来的设置清除，例如控制客厅电视的遥控器拿到卧室里面可能就不能用了，而且体积比较大，容易损坏，使用不方便。
目前家用电子产品领域采用的遥控技术通常是红外，红外遥控是一种无线、非接触控制技术，具有抗干扰能力强，信息传输可靠，功耗低，成本低，易实现等显著优点，被诸多电子设备特别是家用电器广泛采用，并越来越多的应用到计算机***中。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于手持设备的家电遥控方法，通过智能手持设备实现控制家用电器。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于手持设备的家电遥控方法，所述家电遥控方法配置有手持设备和转换装置，所述转换装置包括音频接口模块、音频接口切换电路、音频信号整形滤波模块、控制模块、红外信号放大电路和红外发射管；所述家电遥控方法包括手持设备遥控家电的步骤，其具体操作方法如下：
步骤10：手持设备将要对受控家电发送的控制指令组包成下行数据包，再将下行数据包调制成音频信号，并通过手持设备的音频口发送给所述转换装置；
步骤20：转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号，再经由音频接口切换电路到达音频信号整形滤波模块进行整形和滤波，然后传送给所述控制模块；
步骤30：所述控制模块对音频信号进行还原，得到控制数据，并将所述控制数据调制成所述受控家电可识别的红外信号；然后红外信号经所述红外信号放大电路放大后，由所述红外发射管发送给所述受控家电，从而实现通过手持设备控制家电的目的。
进一步地，所述下行数据包的格式结构为：引导帧头+起始字节+数据长度+数据内容+结束字节；其中，
引导帧头：用于同步装换装置的接收；
起始字节：用于指定下行数据包头；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要下发的数据，其结构为控制字段+编码内容；
结束字节：指示下行数据包结束标志。
进一步地，所述步骤10具体为：将手持设备的音频口采样率设定为一预设的频率，按照正极性和负极性组成下行数据包，所述正极性的情况为连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据1；所述负极性的情况为连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据1；并采用串行发送模式，采样的频率为f1＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将所述下行数据包中的数据由高到低位序经由手持设备的音频口播放。
进一步地，所述步骤20中的转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号具体为：将转换装置的音频接口模块设置为串行接收模式，采样频率为f2＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据，并通过所述下行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过下行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
进一步地，所述转换装置还包括红外接收管、放大整形电路和红外信号解调模块；所述家电遥控方法还包括手持设备学习控制指令的步骤，其具体操作方法如下：
步骤40：转换装置的红外接收管采集家电的红外控制信号，并经所述放大整形电路进行放大整形、红外信号解调模块进行信号解调后，发送给所述控制模块；
步骤50：转换装置的控制模块将经过步骤40处理后的红外控制信号组包成上行数据包，再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备；
步骤60：所述手持设备的麦克风采集音频数据，该手持设备再将采集到的音频数据进行还原，得到控制数据，同时保存该控制数据，从而达到学习的目的。
进一步地，所述步骤40中的红外接收管采集的红外控制信号的红外控制帧具有以下属性：
k.帧类型描述字节；
l.引导帧的载波部分长度；
m.引导帧的无载波部分长度；
n.位0的载波部分长度；
o.位0的无载波部分长度；
p.位1的载波部分长度；
q.位1的无载波部分长度；
r.编码的所占用的实际字节数；
s.编码实际的位长度；
t.编码的内容。
进一步地，所述上行数据包的格式结构为：起始字节+数据长度+数据内容+结束字节；其中，
起始字节：由一个字节来指定；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要上传的数据，具体内容由其头字节的控制字段定义；
结束字节：由一个字节指定。
进一步地，所述步骤50中的再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备具体为：将转换装置的音频接口模块采样率设为一预设的频率，采用曼切斯特编码的传输格式，采用预设时间长度t2的低电平表示一位二进制数据0，用预设时间长度t2的高电平表示一位二进制数据1；并采用串行发送模式，采样频率为f2＝1/t2，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将上行数据包中的数据通过转换装置的音频接口模块输出，以达到传输数据的目的。
进一步地，所述步骤60中的所述手持设备的麦克风采集音频数据具体为：将所述麦克风的采样率设定为f2＝1/t2，当每采集到预设时间长度t2的低电平时，认定为收到了一个二进制数据0；当每采集到预设时间长度t2的高电平时，认定为是收到了一个二进制数据1；并采用串行接收模式，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据；并通过所述上行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过上行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
本发明的有益效果在于：将智能手持设备中内置的各类电器的控制命令通过其音频口发出经调制过的音频信号，再由外接的转换装置将该音频信号转换成电器可以识别的红外控制信号，从而实现通过智能手持设备控制家用电器的方法；本发明可以实现同时控制多台不同类型、不同型号的家用电器。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明中基于手持设备的家电遥控***结构示意图。
图2为本发明中转换装置的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1和图2，图1为本发明的基于手持设备的家电遥控***结构示意图。一种基于手持设备的家电遥控方法，所述家电遥控方法配置有手持设备和转换装置；所述转换装置包括音频接口模块、音频接口切换电路、音频信号整形滤波模块、控制模块、红外信号放大电路、红外发射管、红外接收管、放大整形电路和红外信号解调模块。
所述家电遥控方法包括手持设备遥控家电和手持设备学习控制指令的步骤，所述手持设备遥控家电的具体操作方法如下：
步骤10：手持设备将要对受控家电发送的控制指令组包成下行数据包，再将下行数据包调制成音频信号，并通过手持设备的音频口发送给所述转换装置，具体为：将手持设备的音频口采样率设定为一预设的频率，按照正极性和负极性组成下行数据包，以确保在不同手持设备上输出的音频信号的兼容性，所述正极性的情况为连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据1；所述负极性的情况为连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据1，如此，可确保高低电平的相对稳定；并采用串行发送模式，采样的频率为f1＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将所述下行数据包中的数据由高到低位序经由手持设备的音频口播放。
所述下行数据包的格式结构为：引导帧头(占用1字节)+起始字节(占用1字节)+数据长度(占用1字节)+数据内容(其字节由数据长度指定)+结束字节(占用1字节)；其中，
引导帧头：用于同步装换装置的接收；
起始字节：用于指定下行数据包头；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要下发的数据，其结构为控制字段(1字节)+编码内容(不同的控制字段其长度不同)；
结束字节：指示下行数据包结束标志。
其中，所述控制字段的内容具体为：
(1)发送按键命令：
a.固定编码表按键数据：0x00(控制字段占用1字节)+按键触发位(占用1字节)+编码类型(占用1字节)+按键编码值(占用6字节)+频率标准(占用1字节)，固定编码的重复按键产生方式由编码类型指定。
b.学习编码表按键数据：0x10(控制字段)+编码描述字段(占用1字节)+载波描述字段(占用12字节)+位数字段(占用1字节)+编码字段(由位数字段决定字节数)，其中，所述编码描述字段具体为：
(2)学习按键命令：
0x20(控制字段)+命令内容(占用1字节，保留为0x00)
(3)初始化命令
0x40(控制字段)+设备序列号(占用10字节)
(4)获取设备版本号命令
0x60(控制字段)+命令内容(占用1字节，保留为0x00)。
步骤20：转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号，再经由音频接口切换电路到达音频信号整形滤波模块进行整形和滤波，然后传送给所述控制模块；其中，所述转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号具体为：将转换装置的音频接口模块设置为串行接收模式，采样频率为f2＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据，并通过所述下行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过下行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
步骤30：所述控制模块对音频信号进行还原，得到控制数据，并将所述控制数据调制成所述受控家电可识别的红外信号；然后红外信号经所述红外信号放大电路放大后，由所述红外发射管发送给所述受控家电，从而实现通过手持设备控制家电的目的；本发明遵守不同电气红外控制信号标准发送如sharp协议、TC9012协议等，本发明共支持60种红外编码格式，覆盖市面上95％的采用红外控制电器制式。
所述手持设备学习控制指令的其具体操作方法如下：
步骤40：转换装置的红外接收管采集家电的红外控制信号，并经所述放大整形电路进行放大整形、红外信号解调模块进行信号解调后，发送给所述控制模块；
其中，红外接收管采集的红外控制信号的红外控制帧具有以下属性：
a.帧类型描述字节；
b.引导帧的载波部分长度；
c.引导帧的无载波部分长度；
d.位0的载波部分长度；
e.位0的无载波部分长度；
f.位1的载波部分长度；
g.位1的无载波部分长度；
h.编码的所占用的实际字节数；
i.编码实际的位长度；
j.编码的内容。
由于转换装置一般是采用超低功耗的单片机，其内存资源非常受限，为了减少简单记录红外控制信号所需的大量存储空间，通过分析红外控制信号的数据特性，获取上述用于描述红外控制帧属性的描述内容，可以大大减小处理红外控制信号的所使用的CPU资源。
步骤50：转换装置的控制模块将经过步骤40处理后的红外控制信号组包成上行数据包，再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备；
所述上行数据包的格式结构为：起始字节(占用1字节)+数据长度(占用1字节)+数据内容(由数据长度指定)+结束字节(占用1字节)；其中，
起始字节：由一个字节来指定；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要上传的数据，具体内容由其头字节的控制字段定义；
结束字节：由一个字节指定。
所述控制字段具体为：
(1)按键编码：
编码描述字段(占用1字节)+载波描述字段(占用14字节)+位数字段(占用1字节)+编码字段(由位数字段决定字节数)
所述编码描述字段包含以下内容：
(2)设备版本：
硬件版本(2字节BCD编码)+软件版本(2字节BCD编码)+序列号(10位BCD编码)如：01010000000001。
其中，所述步骤50中的再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备具体为：将转换装置的音频接口模块采样率设为一预设的频率，采用曼切斯特编码的传输格式，采用预设时间长度t2的低电平表示一位二进制数据0，用预设时间长度t2的高电平表示一位二进制数据1；并采用串行发送模式，采样频率为f2＝1/t2，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将上行数据包中的数据通过转换装置的音频接口模块输出，以达到传输数据的目的。
步骤60：所述手持设备的麦克风采集音频数据，该手持设备再将采集到的音频数据进行还原，得到控制数据，同时保存该控制数据，从而达到学习的目的，进而可以在手持设备上通过指定方法将学习到的控制命令按上述手持设备遥控家电方法下发到转换设备从而实现控制电器，由于各电器厂家的不同型号的家电使用红外控制的编码内容差异大，多数为自定义的编码，虽然本发明中已经包含了500多种的编码涵盖了市面上多数家电设备上的控制信号，但是还是有最新的电器或很型号很老的型号抑或是使用量很少的编码没有被收集起来，因而手持设备的需要学习功能。
其中，所述手持设备的麦克风采集音频数据具体为：将所述麦克风的采样率设定为f2＝1/t2，当每采集到预设时间长度t2的低电平时，认定为收到了一个二进制数据0；当每采集到预设时间长度t2的高电平时，认定为是收到了一个二进制数据1；并采用串行接收模式，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据；并通过所述上行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过上行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
本发明可以实现同时控制多台不同类型、不同型号的家用电器，可以很方便地更新最新的控制指令编码以适应新型号的家电，对于新的控制指令编码，可以通过手持设备的学习功能进行学习。
Claims (9)
1.一种基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述家电遥控方法配置有手持设备和转换装置，所述转换装置包括音频接口模块、音频接口切换电路、音频信号整形滤波模块、控制模块、红外信号放大电路和红外发射管；所述家电遥控方法包括手持设备遥控家电的步骤，其具体操作方法如下：
步骤10：手持设备将要对受控家电发送的控制指令组包成下行数据包，再将下行数据包调制成音频信号，并通过手持设备的音频口发送给所述转换装置；
步骤20：转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号，再经由音频接口切换电路到达音频信号整形滤波模块进行整形和滤波，然后传送给所述控制模块；
步骤30：所述控制模块对音频信号进行还原，得到控制数据，并将所述控制数据调制成所述受控家电可识别的红外信号；然后红外信号经所述红外信号放大电路放大后，由所述红外发射管发送给所述受控家电，从而实现通过手持设备控制家电的目的。
2.如权利要求1所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述下行数据包的格式结构为：引导帧头+起始字节+数据长度+数据内容+结束字节；其中，
引导帧头：用于同步装换装置的接收；
起始字节：用于指定下行数据包头；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要下发的数据，其结构为控制字段+编码内容；
结束字节：指示下行数据包结束标志。
3.如权利要求1或2所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述步骤10具体为：将手持设备的音频口采样率设定为一预设的频率，按照正极性和负极性组成下行数据包，所述正极性的情况为连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据1；所述负极性的情况为连续输出预设时间长度t1的高电平以表示二进制数据0，连续输出预设时间长度t1的低电平以表示二进制数据1；并采用串行发送模式，采样的频率为f1＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将所述下行数据包中的数据由高到低位序经由手持设备的音频口播放。
4.如权利要求1或2所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述步骤20中的转换装置的音频接口模块接收到所述音频信号具体为：将转换装置的音频接口模块设置为串行接收模式，采样频率为f2＝1/t1，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据，并通过所述下行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过下行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
5.如权利要求1所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述转换装置还包括红外接收管、放大整形电路和红外信号解调模块；所述家电遥控方法还包括手持设备学习控制指令的步骤，其具体操作方法如下：
步骤40：转换装置的红外接收管采集家电的红外控制信号，并经所述放大整形电路进行放大整形、红外信号解调模块进行信号解调后，发送给所述控制模块；
步骤50：转换装置的控制模块将经过步骤40处理后的红外控制信号组包成上行数据包，再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备；
步骤60：所述手持设备的麦克风采集音频数据，该手持设备再将采集到的音频数据进行还原，得到控制数据，同时保存该控制数据，从而达到学习的目的。
6.如权利要求5所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述步骤40中的红外接收管采集的红外控制信号的红外控制帧具有以下属性：
a.帧类型描述字节；
b.引导帧的载波部分长度；
c.引导帧的无载波部分长度；
d.位0的载波部分长度；
e.位0的无载波部分长度；
f.位1的载波部分长度；
g.位1的无载波部分长度；
h.编码的所占用的实际字节数；
i.编码实际的位长度；
j.编码的内容。
7.如权利要求5所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述上行数据包的格式结构为：起始字节+数据长度+数据内容+结束字节；其中，
起始字节：由一个字节来指定；
数据长度：规定了数据部分的长度；
数据内容：要上传的数据，具体内容由其头字节的控制字段定义；
结束字节：由一个字节指定。
8.如权利要求5所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述步骤50中的再将上行数据包调制成音频数据，并经所述音频信号整形滤波模块、音频接口切换电路处理后，由所述音频接口模块将音频数据发送给所述手持设备具体为：将转换装置的音频接口模块采样率设为一预设的频率，采用曼切斯特编码的传输格式，采用预设时间长度t2的低电平表示一位二进制数据0，用预设时间长度t2的高电平表示一位二进制数据1；并采用串行发送模式，采样频率为f2＝1/t2，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位，将上行数据包中的数据通过转换装置的音频接口模块输出，以达到传输数据的目的。
9.如权利要求5所述的基于手持设备的家电遥控方法，其特征在于：所述步骤60中的所述手持设备的麦克风采集音频数据具体为：将所述麦克风的采样率设定为f2＝1/t2，当每采集到预设时间长度t2的低电平时，认定为收到了一个二进制数据0；当每采集到预设时间长度t2的高电平时，认定为是收到了一个二进制数据1；并采用串行接收模式，采用1位起始位、8位数据位、1位校验位、1位停止位的串行模式传输数据；并通过所述上行数据包的起始字节的认定来确认接收开始，通过上行数据包的结束字节的认定来确认接收结束。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130313 |