基于PC機的通用家電控制器的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2007/9/11 0:00:00 訪問次數(shù):575
摘要:本文提出了一種利用PC機附加電路,驅(qū)動線我眼光管產(chǎn)生遙控信號控制各種家用電器的方法,通過采用設(shè)備碼和命令碼的概念實現(xiàn)遙控的通用性和靈活性,并給出了軟硬件設(shè)計及應(yīng)用實例。
關(guān)鍵詞:家用電器 紅外遙控 家電控制器 設(shè)備碼 命令碼
紅外遙控實現(xiàn)PC控制家電
家用電器(簡稱家電)實現(xiàn)遙控化是一個巨大的飛躍,它極大地改善了家電的易用性和方便性。其實在很多場合不一定要人工操作這些家電,而希望由PC機包括一些專門設(shè)計的控制系統(tǒng)去實現(xiàn)對家電的自動控制,例如用PC機去控制錄像機、VCD機等設(shè)備用于電化教學(xué)。
在不對PC機和家電做任何改動的前提下,本文試圖從家電的遙控著手,利用PC機附加電路驅(qū)動紅外發(fā)光管產(chǎn)生遙控信號,來控制各種具備遙控功能的家電。實質(zhì)是將家電所用五花八門的紅外遙控信號交由PC機軟件及相應(yīng)附加電路去處理,并產(chǎn)生與該家電所配遙控器完全相同的紅外遙制信號,這樣就可實現(xiàn)各種遙控型家電的PC機統(tǒng)一控制了。用戶只需關(guān)心被控制家電的類型和需要實施哪些有效的操作,例如對電視機有選頻道、調(diào)音量而不會有快放、暫停等操作。
家電控制器可以制成一塊PC附加卡或與并口、串口相連的外接電路盒,再引出驅(qū)動紅外發(fā)射管的端子,也可直接引至家電的遙控解碼芯片輸入端實現(xiàn)線控。關(guān)鍵是為屏蔽遙控信號的差異性,應(yīng)在PC軟件與附加電路之間合理分配功能。一路信號輸出可以控制多種不同型號的家電,但很多同樣的設(shè)備需要控制的,必須分出一路路單獨控制。家電控制器可提供單路、8路、16路甚至32路輸出。
采用設(shè)備碼和命令碼統(tǒng)一各種遙控編碼
設(shè)計需考慮的問題是如何"同化"不同遙控器發(fā)射信號之間的差異。遙控編碼方式涉及很多方面,首先是數(shù)字0和1的表示(調(diào)寬還是調(diào)相,脈寬和占空比);其次是幀結(jié)構(gòu)(引導(dǎo)碼和結(jié)束碼,識別碼和命令碼長度及發(fā)送方式);再次是幀間結(jié)構(gòu)(僅發(fā)一次還是反復(fù)多次,多幀交替發(fā)送,幀間間隔變化);最后是載波頻率,以38KHz居多,也有40KHz甚至400KHz等特殊載波。
設(shè)計相應(yīng)電路和軟件時,應(yīng)對上述諸多因素加以分析、歸納,將編碼特點用一串二進制位表示出來形成設(shè)備碼,對應(yīng)于一個具體的遙控器。同一個設(shè)備碼下也就是同一個遙控器不同的按鍵則用命令碼來表示。驅(qū)動程序?qū)σ粋個命令碼按指定設(shè)備碼格式加以"封裝",形成所需要的遙控信號,達到控制家電的目的。
在解決控制通用性這個問題上,有兩類產(chǎn)品有必要在此提及,那就是萬用遙控器與學(xué)習(xí)型遙控器。
萬用遙控器存儲有很多家電遙控器的編碼,最大缺點是靈活性差,即使是采用同一遙控芯片的遙控器可以選取不同的識別碼(客戶碼)和命令碼(數(shù)據(jù)碼),從而構(gòu)成幾乎無數(shù)種具體的用法。新的遙控編碼組合隨新的家電機型層出不窮,導(dǎo)致采用專用集成電路(ASIC)或掩模型單片機(MaskROM MPU)制作的萬用遙控芯片總會對一些設(shè)備,而且是越來越多的設(shè)備無法起作用。
學(xué)習(xí)型遙控器是將原家電遙控器對準(zhǔn)學(xué)習(xí)型遙控器的接收器逐一按鍵,從而準(zhǔn)確地記錄該遙控器的波形,應(yīng)用時再將這一波形再現(xiàn)、發(fā)射出去。這樣的優(yōu)點是通用性強,缺點是遙控器內(nèi)存儲器的容量極基有限,一般只能記錄數(shù)十人鍵的波形,更換設(shè)備就更重新學(xué)習(xí)。
家電控制器不象萬用遙控器那樣具體到芯片的每一種應(yīng)用以及每個碼的功能,也不需要象學(xué)習(xí)型遙控器那樣機械地記錄每個按鍵的波形,而是綜合了遙控編碼方式的諸多因素形成特征字,將需要改變的部分數(shù)據(jù)編碼分離出來由PC機軟件去處理,極大地節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲量而又完全不失通用性。這樣一來就具備了二者的優(yōu)點而克服了相應(yīng)的缺點。
摘要:本文提出了一種利用PC機附加電路,驅(qū)動線我眼光管產(chǎn)生遙控信號控制各種家用電器的方法,通過采用設(shè)備碼和命令碼的概念實現(xiàn)遙控的通用性和靈活性,并給出了軟硬件設(shè)計及應(yīng)用實例。
關(guān)鍵詞:家用電器 紅外遙控 家電控制器 設(shè)備碼 命令碼
紅外遙控實現(xiàn)PC控制家電
家用電器(簡稱家電)實現(xiàn)遙控化是一個巨大的飛躍,它極大地改善了家電的易用性和方便性。其實在很多場合不一定要人工操作這些家電,而希望由PC機包括一些專門設(shè)計的控制系統(tǒng)去實現(xiàn)對家電的自動控制,例如用PC機去控制錄像機、VCD機等設(shè)備用于電化教學(xué)。
在不對PC機和家電做任何改動的前提下,本文試圖從家電的遙控著手,利用PC機附加電路驅(qū)動紅外發(fā)光管產(chǎn)生遙控信號,來控制各種具備遙控功能的家電。實質(zhì)是將家電所用五花八門的紅外遙控信號交由PC機軟件及相應(yīng)附加電路去處理,并產(chǎn)生與該家電所配遙控器完全相同的紅外遙制信號,這樣就可實現(xiàn)各種遙控型家電的PC機統(tǒng)一控制了。用戶只需關(guān)心被控制家電的類型和需要實施哪些有效的操作,例如對電視機有選頻道、調(diào)音量而不會有快放、暫停等操作。
家電控制器可以制成一塊PC附加卡或與并口、串口相連的外接電路盒,再引出驅(qū)動紅外發(fā)射管的端子,也可直接引至家電的遙控解碼芯片輸入端實現(xiàn)線控。關(guān)鍵是為屏蔽遙控信號的差異性,應(yīng)在PC軟件與附加電路之間合理分配功能。一路信號輸出可以控制多種不同型號的家電,但很多同樣的設(shè)備需要控制的,必須分出一路路單獨控制。家電控制器可提供單路、8路、16路甚至32路輸出。
采用設(shè)備碼和命令碼統(tǒng)一各種遙控編碼
設(shè)計需考慮的問題是如何"同化"不同遙控器發(fā)射信號之間的差異。遙控編碼方式涉及很多方面,首先是數(shù)字0和1的表示(調(diào)寬還是調(diào)相,脈寬和占空比);其次是幀結(jié)構(gòu)(引導(dǎo)碼和結(jié)束碼,識別碼和命令碼長度及發(fā)送方式);再次是幀間結(jié)構(gòu)(僅發(fā)一次還是反復(fù)多次,多幀交替發(fā)送,幀間間隔變化);最后是載波頻率,以38KHz居多,也有40KHz甚至400KHz等特殊載波。
設(shè)計相應(yīng)電路和軟件時,應(yīng)對上述諸多因素加以分析、歸納,將編碼特點用一串二進制位表示出來形成設(shè)備碼,對應(yīng)于一個具體的遙控器。同一個設(shè)備碼下也就是同一個遙控器不同的按鍵則用命令碼來表示。驅(qū)動程序?qū)σ粋個命令碼按指定設(shè)備碼格式加以"封裝",形成所需要的遙控信號,達到控制家電的目的。
在解決控制通用性這個問題上,有兩類產(chǎn)品有必要在此提及,那就是萬用遙控器與學(xué)習(xí)型遙控器。
萬用遙控器存儲有很多家電遙控器的編碼,最大缺點是靈活性差,即使是采用同一遙控芯片的遙控器可以選取不同的識別碼(客戶碼)和命令碼(數(shù)據(jù)碼),從而構(gòu)成幾乎無數(shù)種具體的用法。新的遙控編碼組合隨新的家電機型層出不窮,導(dǎo)致采用專用集成電路(ASIC)或掩模型單片機(MaskROM MPU)制作的萬用遙控芯片總會對一些設(shè)備,而且是越來越多的設(shè)備無法起作用。
學(xué)習(xí)型遙控器是將原家電遙控器對準(zhǔn)學(xué)習(xí)型遙控器的接收器逐一按鍵,從而準(zhǔn)確地記錄該遙控器的波形,應(yīng)用時再將這一波形再現(xiàn)、發(fā)射出去。這樣的優(yōu)點是通用性強,缺點是遙控器內(nèi)存儲器的容量極基有限,一般只能記錄數(shù)十人鍵的波形,更換設(shè)備就更重新學(xué)習(xí)。
家電控制器不象萬用遙控器那樣具體到芯片的每一種應(yīng)用以及每個碼的功能,也不需要象學(xué)習(xí)型遙控器那樣機械地記錄每個按鍵的波形,而是綜合了遙控編碼方式的諸多因素形成特征字,將需要改變的部分數(shù)據(jù)編碼分離出來由PC機軟件去處理,極大地節(jié)省了數(shù)據(jù)存儲量而又完全不失通用性。這樣一來就具備了二者的優(yōu)點而克服了相應(yīng)的缺點。
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