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紅外萬能遙控拆解|有了它,升級家電控制只要30元?

海明觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng) ? 作者:李誠 ? 2022-11-12 00:03 ? 次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李誠)隨著智能家居、全屋智能概念的快速興起,如今越來越多的家用電器都通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),將原本相互獨立的單品實現(xiàn)互聯(lián)、互通,為用戶提供便捷的一體化控制。不過,由于智能家居的興起之快,目前家電行業(yè)仍處于一個傳統(tǒng)家電向智能家電轉(zhuǎn)變的過渡期,因此很多在一兩年前剛剛添置過傳統(tǒng)家電的家庭,就會面臨一個“用之無味,棄之可惜”的難題。

傳統(tǒng)家電就不能實現(xiàn)智能化了?其實,現(xiàn)階段的很多傳統(tǒng)家電都處于一個半智能化的狀態(tài),它們一般都支持紅外遙控控制,比如電視機、電風(fēng)扇、空調(diào)、燈、投影器等設(shè)備。要想實現(xiàn)這些設(shè)備從半智能化向全智能化轉(zhuǎn)變也并非難事,只需要一個支持語音、遠程控制的紅外萬能遙控器即可。同時,紅外萬能遙控器還能將碎片化的遙控功能整合成一個整體,提高用戶的使用體驗。

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為了更深入地了解紅外萬能遙控的工作原理,近日筆者對一款售價在30元左右的紅外萬能遙控進行了拆解,并對設(shè)備工作原理及設(shè)計進行了分析,具體細節(jié)見下文。

外觀及用料

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本次拆解的紅外萬能遙控器表面為磨砂質(zhì)感,整體造型呈正方形,尺寸為50*50*20mm,僅有火柴盒大小,可以隨意放在家里的任何一個地方,并不會占太多的位置。

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由于紅外遙控應(yīng)用的特殊性,外殼采用了能夠透過紅外光的特殊材料。在打燈的情況下,可以很明顯地看到塑料外殼呈現(xiàn)著一個半透明的狀態(tài),即使所使用的光源為手機的白色補光燈,透過塑料外殼的顏色依然為紅色。之所以使用這種材料,主要是為了減少近紅外光的漫反射,提高透過率,以及遙控的控制距離。

主板及控制原理

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紅外萬能遙控器內(nèi)部內(nèi)置了一塊45*45mm的方形電路板。從整體來看,主板采用了板載小板的設(shè)計,電路布局簡潔明了,功能區(qū)也進行了明顯的劃分。藍色小板是由涂鴉智能推出的一款低功耗無線通信模組CB3S,該模組為紅外萬能遙控電路的核心電路,不僅負責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸,還起到了遙控功能實現(xiàn)的控制作用。黑色電路板是藍色主板的外圍電路,主要起到了輔助遙控功能實現(xiàn)的作用。

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通過體驗發(fā)現(xiàn),在電路板中使用涂鴉智能硬件模組的好處在于,可以直接對接涂鴉智能平臺,不需要額外開發(fā)軟件,同時還可以跨平臺連接第三方智能音箱,實現(xiàn)語音控制。

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CB3S無線通信模組采用的主控方案為博通集成的BK7231,該芯片是博通集成第一顆應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Wi-Fi 6芯片,并支持低功耗藍牙連接。BK7231內(nèi)置了一顆32位的CPU,在該電路中可用于一般的數(shù)據(jù)處理,同時該芯片還集成了6個PWM輸出接口,非常適合在一些LED控制電路中使用。

在該設(shè)計中,主要利用PWM控制脈沖寬度的基本原理,對紅外萬能遙控的紅外載波信號進行編碼。

電路原理分析

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從紅外萬能遙控主板來看,電路部分一共被分為充電接口、降壓電路、紅外接收電路、配網(wǎng)電路、指示燈電路、紅外發(fā)射電路和主控電路7個功能區(qū)。

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從方案廠商提供的原理圖來看,電源供電接口本應(yīng)該使用的是Type-C接口,在該設(shè)計中,生產(chǎn)廠商可能是為了進一步壓縮生產(chǎn)成本,改用了成本更低的Micro USB接口。不過這一改動并不會影響電路的性能,最多會因為充電接口無法盲插,而降低用戶的使用體驗。

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由于該設(shè)備附贈的電源適配器電壓為5V,而主控芯片的工作電壓為3.3V,二者之間存在1.7V的壓差。為避免電壓過高對器件造成損壞,在該設(shè)計中使用了一顆絲印為AMS1117的3.3V穩(wěn)壓管,將5V輸入端電壓降低為3.3為主控芯片供電。
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紅外接收電路是遙控器中比較常見的一種電路,主要用于接收、識別外部的紅外信號。在該設(shè)計中,紅外接收電路使用到了一顆LNF紅外接收頭,這顆接收頭內(nèi)部集成了用于紅外監(jiān)測的二極管放大器和限幅器。當(dāng)紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號時,紅外信號會被放大器放大,然后進入限幅器將脈沖幅度控制在一定水平,最后向主控芯片反饋,以此完成接收、識別信號整個過程。

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配網(wǎng)控制電路通過微動開關(guān)與主控芯片自定義引腳相連,配合芯片提前燒錄好的網(wǎng)絡(luò)清除程序,構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)重置電路。

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紅外發(fā)射電路由7個紅外LED燈串聯(lián)而成,之所以使用這么多的紅外LED燈,主要是為了增強紅外遙控范圍的覆蓋面,提高遙控單次控制的成功率。

這部分電路與主控芯片PWM引腳相連,當(dāng)我們通過手機或智能音箱向紅外萬能遙控發(fā)送指令時,主控芯片就會調(diào)出提前下載好的庫,經(jīng)過編碼后向紅外LED燈輸出相應(yīng)的脈沖,控制紅外LED燈輸出相應(yīng)的載波信號。

紅外發(fā)射電路下方的貼片LED燈同樣與主控PWM引腳相連,它只有在設(shè)備需要配網(wǎng)時才會被點亮,起到一個網(wǎng)絡(luò)連接提示的作用。

結(jié)語

從硬件層面來看,雖然這是一款白牌產(chǎn)品,但主板的做工還是很不錯的,焊點精致、光滑、元器件排列非常的整齊有規(guī)律。從軟件層面來看,它是在涂鴉智能的基礎(chǔ)上進行開發(fā)的,并且提供了第三方智能音箱的連接入口,很好地規(guī)避了控制APP不統(tǒng)一的問題。在售價方面,這款紅外萬能遙控器的購入價格在30元左右,但筆者在檢索CB3S無線通信模組信息時發(fā)現(xiàn),單單一塊模組的價格就賣到了17元,只能說這是一款良心產(chǎn)品!

總的來說,紅外萬能遙控器是一種不錯的創(chuàng)新,很好的過渡了傳統(tǒng)家電向全屋智能的轉(zhuǎn)變過程,并且如此低的價格還能帶來不俗的體驗。
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