專利名稱：一種無線遙控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線遙控領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線遙控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
使用無線方式完成遙控控制的操作，常見的有無線遙控開關(guān)燈，無線遙控各種電動(dòng)玩具， 無線遙控開關(guān)門、開關(guān)鎖，無線遙控汽車防盜報(bào)警器以及各種工業(yè)無線遙控等等。無線遙控 分為發(fā)送和接收兩部分，發(fā)送部分也就是無線遙控器，其原理是將控制指令編碼之后通過調(diào) 制方式發(fā)送出去，接收電路接收到遙控信號后，通過解碼得到控制指令，遙控編碼和解碼又 分為固定編碼和滾動(dòng)編碼兩種，典型的固定編碼芯片如PT2262、 V1526、 RT6588等等，典型 的滾動(dòng)編碼芯片如HCS301、 401等等。
固定編碼和滾動(dòng)編碼遙控裝置各有特點(diǎn)，固定編碼的芯片價(jià)格便宜，但是地址編碼數(shù)量 較少，例如市場上使用最多的PT2262僅有6561個(gè)，重碼機(jī)率高。滾動(dòng)編碼芯片，重碼機(jī)率 低，防破解性能好，但是價(jià)格較貴，而且使用前必須進(jìn)行"對碼"后方能投入工作，相對麻 煩一些。
上述這種遙控系統(tǒng)還存在如下缺點(diǎn)l.接收端和發(fā)送端的數(shù)據(jù)預(yù)先寫在程序里，不好更 變，而且不符合任何標(biāo)準(zhǔn)。2.容易發(fā)送信號干擾，因?yàn)榘l(fā)送端發(fā)送的信號沒有和發(fā)送端的 標(biāo)識綁定，發(fā)送的數(shù)據(jù)碼是開放的，重碼情況下，多個(gè)發(fā)送端可以控制同一接收端。3.不能 實(shí)現(xiàn)一對多控制，因?yàn)榘l(fā)送端和接收端在出廠前已經(jīng)配對好，所以一個(gè)發(fā)送端不能控制多個(gè) 不同類型的接收端。4.多個(gè)遙控設(shè)備之間不能組網(wǎng)，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸不符合任何協(xié)議，所以設(shè) 備間無法進(jìn)行協(xié)議組網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種無線遙控系統(tǒng)，該遙控系統(tǒng)抗干擾 能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)一對多控制和多對一控制，并能夠組成無線遙控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種無線遙控系統(tǒng)，遙控系統(tǒng)中至少包括一個(gè)發(fā)送端和一個(gè) 接收端，發(fā)送端和接收端連接，所述發(fā)送端中設(shè)有第一微處理器芯片、鍵盤、無線收發(fā)模塊 和天線，鍵盤通過矩陣的方式和芯片的1/0 口進(jìn)行連接，通過由正常的I/0 口進(jìn)行訪問，無 線收發(fā)模塊和第一微處理器芯片連接，天線和無線收發(fā)模塊連接，第一微處理器芯片的存儲(chǔ)
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器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址；所述接收端中設(shè)有第二微處理器芯片、無線收發(fā)模
塊、天線和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，執(zhí)行結(jié)構(gòu)、無線收發(fā)模塊分別和第二微處理器芯片連接，天線和無線
收發(fā)模塊連接，第二微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的MAC地址。
所述系統(tǒng)由接收端(燈、電視、空調(diào)....等所有電器)和發(fā)送端(遙控器或協(xié)調(diào)器)組 成。所述MAC (Media Access Control,介質(zhì)訪問控制)地址，也叫硬件地址，其物理地 址是48bit (比特位)的整數(shù)，如44-45-53-54-00-00,是由48比特長(6字節(jié))，16進(jìn)制的 數(shù)字組成，0-23位是由廠家自己分配，24-47位叫做組織唯一標(biāo)志符(organizationally unique),是識別LAN (局域網(wǎng))節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識。其中第40位是組播地址標(biāo)志位。MAC地址是 全球唯一的，以機(jī)器可讀的方式存入微處理器中，在網(wǎng)絡(luò)底層的物理傳輸過程中，可以通過 該地址來識別設(shè)備。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明中每個(gè)無線設(shè)備都有具有世界唯一的MAC地址，作為 配對綁定身份識別的指紋，可以實(shí)現(xiàn)一對多的可靠遙控。解決了無線設(shè)備多，同處同一頻率 的設(shè)備的識別問題，以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址的容量問題。
在被綁定的接收端中存有對應(yīng)的發(fā)送端的MAC地址，被綁定的發(fā)送端發(fā)送的無線信號 中帶有該發(fā)送端MAC地址信息，接收端將該發(fā)送端的MAC地址與所存發(fā)送端MAC地址相 比較，如配，則接收控制信號，并進(jìn)行相應(yīng)操作；如果不匹配，則沒有響應(yīng)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在被綁定的發(fā)送端的中存有對應(yīng)的接收端的MAC地址，可 以實(shí)現(xiàn)發(fā)送端和接收端的雙向通信。
MAC地址信息可以存入所述微處理器芯片內(nèi)存中，鑒于無線遙控設(shè)備組網(wǎng)需要存儲(chǔ)一定 量的配對數(shù)據(jù)，也可以在發(fā)送端或接收端設(shè)置外存儲(chǔ)器，例如設(shè)置與微處理器芯片連接的可 擦寫式外存儲(chǔ)器或SD卡，在發(fā)送端存儲(chǔ)一組接收端地址信息，在接收端外存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)一 組發(fā)送端地址信息，便于數(shù)據(jù)交換和保存，存儲(chǔ)的MAC地址信息可以通過外部的電腦進(jìn)行輸 入和修改。所述微處理器芯片可以采用SIM卡的形式，方便地插入發(fā)送端和接收端。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述接收端和發(fā)送端還可以分別設(shè)有LCD屏顯示狀態(tài)信息， LCD屏通過SPI線和微處理器芯片通信。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在發(fā)送端或接收端的微處理器中設(shè)定無線信號的場強(qiáng)伐值和 時(shí)間設(shè)定伐值，在發(fā)送端或接收端發(fā)送綁定信號，當(dāng)發(fā)送端和接收端的無線發(fā)射(接收)模 塊接收到的信號超過上述兩個(gè)設(shè)定值時(shí)發(fā)送端寫入接收端的MAC地址，接收端寫入發(fā)送端的 MAC地址，確認(rèn)兩個(gè)設(shè)備被綁定。采用場強(qiáng)閥值作為遙控器和接收器的配對技術(shù)，有效避免
了被控設(shè)備被臨近控制設(shè)備劫持。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述系統(tǒng)還包括互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)送端、接收端和互聯(lián)網(wǎng)組成網(wǎng) 絡(luò)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和無線通訊協(xié)議，例如Zigbee協(xié)議，進(jìn)行無線遙控通訊，發(fā) 送端和接收端的數(shù)據(jù)雙向傳輸。消費(fèi)者可以在世界的任何一個(gè)角落，通過上網(wǎng)電腦控制家里 的任何一臺(tái)家電，并獲取發(fā)送端和接收端的工作信息。本發(fā)明的底層基于無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議， 很容易進(jìn)行組網(wǎng)和擴(kuò)充。配對和綁定都是基于MAC地址，不會(huì)出現(xiàn)被劫持或干擾現(xiàn)象。如無 線通訊采用Zigbee協(xié)議時(shí)，發(fā)送端可以控制任何Zigbee協(xié)議的設(shè)備，因?yàn)樵揜F信號在底 層是一樣的，只是需要根據(jù)MAC地址進(jìn)行綁定，對于電視或其他設(shè)備的數(shù)據(jù)碼可以完全一樣， 這樣大大減少了編碼的復(fù)雜性，不像紅外有很多不同碼型，該發(fā)送端也可以多功能話， 一個(gè) 發(fā)送端可以控制很多接收端而不互相干擾，同時(shí)可以兼容很多Zigbees設(shè)備的加入，這對組 成不同的網(wǎng)是很有用的。
本發(fā)明進(jìn)一步選擇ZigBee作為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。ZigBee是一種新興的近距離、低復(fù) 雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍(lán)牙之 間的技術(shù)提案。主要用于近距離無線連接。它依據(jù)802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)千個(gè)微小的傳感器 之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù) 據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器，所以它們的通信效率非常高。相對于現(xiàn)有的各種無線通 信技術(shù)，ZigBee技術(shù)將是最低功耗和成本的技術(shù)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述接收端設(shè)置無線路由，該接收端作為節(jié)點(diǎn)，雙向轉(zhuǎn)發(fā) 信號，即向其它接收端傳遞發(fā)送端的信號和向發(fā)送端傳遞其它接收端的信號。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述發(fā)送端設(shè)置USB端口 ，發(fā)送端將MAC地址數(shù)據(jù)通過USB 端口傳給電腦或其它發(fā)送端，電腦或其它發(fā)送端遙控該發(fā)送端所控制的接收端。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1發(fā)送端和接收端結(jié)構(gòu)示意圖
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2發(fā)送端和接收端結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3發(fā)送端結(jié)構(gòu)示意圖
圖5是本發(fā)明實(shí)施例3接收端結(jié)構(gòu)示意圖
圖6是本發(fā)明實(shí)施例3發(fā)送端和接收端外存儲(chǔ)器地址存儲(chǔ)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步說明。 實(shí)施例1
如圖1所示， 一種遙控系統(tǒng)中包括一個(gè)發(fā)送端和若干接收端，發(fā)送端和接收端無線連接， 發(fā)送端和接收端的底層是基于Zigbee的協(xié)議的，整個(gè)架構(gòu)和協(xié)議都和可以和市面上的Zigbee 產(chǎn)品兼容。發(fā)送端和接收端的數(shù)據(jù)雙向傳輸，發(fā)送端不僅僅能控制接收端，接收端的信息也 可通過被發(fā)送端讀回，數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密(AES)和校驗(yàn)功能，保證數(shù)據(jù)的正確性。在有的接 收端中設(shè)有無線路由器，作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行信號轉(zhuǎn)發(fā)，即向其它接收端傳遞發(fā)送端的信號 和向發(fā)送端傳遞其它接收端的信號。
如圖2所示，發(fā)送端中設(shè)有第一微處理器芯片，鍵盤，無線收發(fā)模塊和天線，鍵盤通過 矩陣的方式和芯片的I/O 口進(jìn)行連接，通過由正常的I/0 口進(jìn)行訪問，第一微處理器芯片的 存儲(chǔ)器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址。接收端中設(shè)有第二微處理器芯片，移動(dòng)可擦除 存儲(chǔ)器(EPROM)，存儲(chǔ)器接口，無線收發(fā)模塊以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器通過存儲(chǔ) 器接口與第二微處理器芯片連接。第二微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的 MAC地址。在移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器(EPROM)中存有與之綁定的發(fā)送端的地址。
本實(shí)施例中，接收端通過對發(fā)送端MAC地址的識別，接受發(fā)送端的控制。發(fā)送端可以對 所有存有發(fā)送端MAC地址的接收端發(fā)送相同的控制信息，執(zhí)行同一動(dòng)作，發(fā)送端除自已的MAC 地址外，無其它地址表，接收端除自已的MAC地址外，可存有多個(gè)發(fā)送端的MAC地址，接收 多個(gè)發(fā)送端的控制，實(shí)現(xiàn)從發(fā)送端到接收端的多對一和一對多的單向控制。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中的發(fā)送端和接收端如圖3所示，發(fā)送端中設(shè)有第一微處理器芯片，鍵盤，移 動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器(EPROM)，存儲(chǔ)器接口，無線收發(fā)模塊和天線，鍵盤通過矩陣的方式和芯 片的I/0口進(jìn)行連接，通過由正常的I/0 口進(jìn)行訪問，無線收發(fā)模塊和第一微處理器芯片連 接。第一微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址。在移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器 (EPROM)中存有與之綁定的接收端的地址。USB端口是通過UART轉(zhuǎn)換而來，用了一個(gè) USB轉(zhuǎn)串口芯片，將串口信號通過USB線發(fā)送到電腦或其它接收端，電腦或其它接收端也 可以無線控制該發(fā)送端所控制的接收端。
接收端中設(shè)有第二微處理器芯片，鍵盤，無線收發(fā)模塊以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。第二微處理器芯
片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的MAC地址。
本例中，發(fā)送端可以直接通過發(fā)送存儲(chǔ)的接收端MAC地址，控制多個(gè)接收端或其中一個(gè) 接收端，此種方式可以將接收端組網(wǎng)或分組。接收端除自己的MAC外，無其它地址表，發(fā)送 端除自已的MAC地址外，可存有多個(gè)接收端的MAC地址及接收端的分組或組網(wǎng)信息，實(shí)現(xiàn)從 發(fā)送端到接收端一對多的單向控制。
實(shí)施例3
如圖4,發(fā)送端由第一微處理器芯片，鍵盤，移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器接口， USB 端口， LCD屏，無線收發(fā)模塊和天線組成，移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器通過存儲(chǔ)器接口與第一微處理 器芯片連接，鍵盤通過矩陣的方式和芯片的I/O 口進(jìn)行連接，通過由正常的I/O 口進(jìn)行訪問， 無線收發(fā)模塊和第一微處理器芯片連接，天線和無線收發(fā)模塊連接，第一微處理器芯片的存 儲(chǔ)器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址。LCD屏用于顯示狀態(tài)信息，LCD屏通過SPI線和 微處理器芯片通信。USB端口是通過UART轉(zhuǎn)換而來，用了一個(gè)USB轉(zhuǎn)串口芯片，將串口 信號通過USB線發(fā)送到電腦或其它接收端，電腦或其它接收端也可以無線控制該發(fā)送端所 控制的接收端。
如圖5所示，接收端由第二微處理器芯片，移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器接口，無線收發(fā) 模塊、按鍵、和執(zhí)行結(jié)構(gòu)(開關(guān)等)組成，移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器通過存儲(chǔ)器接口與第二微處理 器芯片連接，按鍵和第二微處理器芯片的1/0 口進(jìn)行連接，通過由正常的I/0 口進(jìn)行訪問， 執(zhí)行結(jié)構(gòu)與第二微處理器芯片連接，無線收發(fā)模塊和第二微處理器芯片連接，天線和無線收 發(fā)模塊連接。第二微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的MAC地址。
在發(fā)送端或接收端的微處理器中設(shè)定無線信號的場強(qiáng)伐值和時(shí)間設(shè)定伐值，在發(fā)送端或 接收端發(fā)送綁定信號，當(dāng)發(fā)送端和接收端的無線發(fā)射(接收)模塊接收到的信號超過上述兩 個(gè)設(shè)定值時(shí)發(fā)送端寫入接收端的MAC地址，接收端寫入發(fā)送端的MAC地址，確認(rèn)兩個(gè)設(shè)備被 綁定。
如圖6所示，發(fā)送端和接收端的移動(dòng)可擦除存儲(chǔ)器中分別存儲(chǔ)有接收端和發(fā)送端的MAC 地址，作為配對信息。 一個(gè)接收端可以存儲(chǔ)一組發(fā)送端的MAC地址， 一個(gè)發(fā)送端也可以存 儲(chǔ)一組接收端的MAC地址，實(shí)現(xiàn)一對多和多對一的無線遙控。該地址信息可通過操作發(fā)送 端或接收端寫入EEROM，也可以通過計(jì)算機(jī)直接對EEROM保存、修改或復(fù)制MAC地址。
權(quán)利要求
1. 一種無線遙控系統(tǒng)，遙控系統(tǒng)中至少包括一個(gè)發(fā)送端和一個(gè)接收端，發(fā)送端和接收端連接，其特征是，所述發(fā)送端中設(shè)有第一微處理器芯片、鍵盤、無線收發(fā)模塊和天線，鍵盤通過矩陣的方式和芯片的I/O口進(jìn)行連接，無線收發(fā)模塊和第一微處理器芯片連接，天線和無線收發(fā)模塊連接，第一微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址；所述接收端中設(shè)有第二微處理器芯片、無線收發(fā)模塊、天線和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，執(zhí)行結(jié)構(gòu)、無線收發(fā)模塊分別和第二微處理器芯片連接，天線和無線收發(fā)模塊連接，第二微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的MAC地址。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述接收端中存有對應(yīng)綁定的發(fā)送 端的MAC地址。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述接收端設(shè)有外存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器通過外存儲(chǔ)器接口與第二微處理器芯片連接，所述外存儲(chǔ)器中存有對應(yīng)綁定的發(fā)送端的MAC地址。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送端中存有對應(yīng)綁定的 接收端的MAC地址。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送端設(shè)有外存儲(chǔ)器，外 存儲(chǔ)器通過外存儲(chǔ)器接口與第一微處理器芯片連接，所述外存儲(chǔ)器中存有對應(yīng)綁定的接收端 的MAC地址。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)還包括互聯(lián)網(wǎng)，若干發(fā)送 端和接收端組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并接入互聯(lián)網(wǎng)，通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議和無線通訊協(xié)議 進(jìn)行無線遙控通訊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送端設(shè)有USB端口。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送端或接收端的微處理器中設(shè)有無線信號的場強(qiáng)伐值和時(shí)間設(shè)定伐值，作為發(fā)送端和接收端的配對技術(shù)指標(biāo)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述接收端設(shè)有無線路由。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述無線遙控系統(tǒng)，其特征在于所述無線通訊協(xié)議為Zigbee協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線遙控系統(tǒng)，目的是提供抗干擾能力強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)一對多控制和多對一控制，組成無線遙控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的無線遙控系統(tǒng)。技術(shù)方案是遙控系統(tǒng)中至少包括一個(gè)發(fā)送端和一個(gè)接收端，發(fā)送端和接收端連接，發(fā)送端中設(shè)有第一微處理器芯片、鍵盤、無線收發(fā)模塊和天線，鍵盤通過矩陣的方式和芯片的I/O口進(jìn)行連接，無線收發(fā)模塊和第一微處理器芯片連接，天線和無線收發(fā)模塊連接，第一微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該發(fā)送端對應(yīng)的MAC地址；接收端中設(shè)有第二微處理器芯片、無線收發(fā)模塊、天線和執(zhí)行結(jié)構(gòu)，執(zhí)行結(jié)構(gòu)、無線收發(fā)模塊分別和第二微處理器芯片連接，第二微處理器芯片的存儲(chǔ)器中設(shè)有與該接收端對應(yīng)的MAC地址。
文檔編號H04L12/28GK101388141SQ20081012458
公開日2009年3月18日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者劉正東, 程明慧, 江 龍, 濤 龍 申請人:劉正東;龍 江;程明慧;龍 濤