一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的制作方法

1.本发明涉及智慧工厂技术领域，尤其涉及一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备。


背景技术：

2.现有工厂车间有很多需要红外线控制的设备，而这些设备需要的红外线指令不尽相同，信号接收设备对使用命令的使用频率也有一定的要求。同时在一定的范围内，一个红外线命令会发送给范围内的所有接收设备，当有大量接收设备在一起工作(或被检测)时，很容易相互干扰。一般的情况下，每种设备需要的的红外线指令数量和指令内容并不相同；当有大量的接收设备需要同时控制时，使用传统的遥控器显然并不能满足使用需求，就算是万能遥控器，其实也只是预编码了一定的品牌的红外线指令，而且没有学习功能，对与生僻设备或其他小众品牌和自定义的产品，是没有覆盖到的，这远不能满足大量设备同时控制的场景。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，包括机壳，所述机壳的后侧依次设置有电源输入端口、串口通讯接口、wifi天线接口和红外线信号接收灯管，机壳的前侧设置有红外线输出信号接口，所述机壳的顶部设置有电源指示灯和红外线发送指示灯，所述机壳内设置有mcu，mcu连接有spiflash芯片、调试串口、wifi模块、差分比较器和定时器波形控制电路，所述调试串口和wifi模块分别与串口通讯接口和wifi天线接口连接，所述差分比较器连接红外线接收探头，且红外线接收探头与红外线信号接收灯管连接，所述定时器波形控制电路连接红外线输出信号接口。
6.优选的，所述mcu采用stm32f207vet6主频120mhz，128kbram，512kbflash，82gpios，16位定时器12个，32位定时器2个，spi3路，串口6路外设。
7.优选的，所述差分比较器采用lm311。
8.优选的，所述红外线输出信号接口连接有红外线发送灯管，红外线发射灯管连接有对应的连接器端子，端子后面连接有数据线。
9.优选的，所述机壳的尺寸为20x8x3cm。
10.本发明中，所述一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的有益效果是：
11.1.本红外线信号采集发送设备，可以方便的录取相应的红外线信号，并通过wifi上传服务器分享给其他同类型设备使用，省去了其他设备学习红外线信号的学习过程，提高了量产产品的生产效率和提高了使用过程中的便捷度。
12.2.本红外线信号采集发送设备，采用独特的定时器算法控制三极管电路来驱动红
外线发送器，信号稳定，不仅效率极高，还节约了物料成本。
13.3.本红外线信号采集发送设备，具有8通道的独立发送接口，可以同时控制8台红外线设备，管理方便，控制效率高。
14.4.本红外线信号采集发送设备，采用连接器的方式连接红外线发射灯管，对于空间分布的设备尤其适用，只需要固定长度的数据线连接即可，数据线传输的是低频数字信号(《40khz)，在数据线末端最后连接红外线发射灯管，控制方式灵活，不受本设备摆放方向的影响。
15.5.本红外线信号采集发送设备，采用连接器的方式连接红外线发射灯管，不存在红外线信号干扰问题。
16.6.本红外线信号采集发送设备，具有wifi功能，可以上传和下载红外线发送数据，提高了用户对于红外线数据的管理效率。
17.7.本红外线信号采集发送设备，可以学习任意编码的红外线信号，且能以数据的形势保存起来，并可以分享给远处的设备。
18.8.本红外线信号采集发送设备，具有信号发送指示灯，可以方便的了解设备的运行状态。
19.9.本红外线信号采集发送设备，使用串口或者wifi对设备进行配置，且可以将配置信息保存在flash中，下次上电再次无需配置，对于wifi配置，这可以远程控制，和大量设备统一控制管理，极大提高用户管理效率。
20.本发明使用了红外线接收器和红外线发送器，通过单片机定时器发送和采集红外线编码指令，所学习到的指令将以数据的形式存储在flash或者服务器上共享给其他设备，而其它设备则可以直接将其保存在本地，无需二次学习该指令就可以发送。
附图说明
21.图1为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的框图；
22.图2为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的红外线信号采集电路示意图；
23.图3为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的定时器波形控制电路整体示意图；
24.图4为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的定时器波形控制电路示意图；
25.图5为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的电源原理图；
26.图6为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的俯视结构示意图；
27.图7为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的前视结构示意图；
28.图8为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的后视结构示意图；
29.图9为本发明提出的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备的红外线发
射灯管工作示意图。
30.图中：1机壳、2电源输入端口、3串口通讯接口、4wifi天线接口、5红外线信号接收灯管、6红外线输出信号接口、7电源指示灯、8红外线发送指示灯。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.参照图1-9，一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，包括机壳1，机壳1的后侧依次设置有电源输入端口2、串口通讯接口3、wifi天线接口4和红外线信号接收灯管5，机壳1的前侧设置有红外线输出信号接口6，机壳1的顶部设置有电源指示灯7和红外线发送指示灯8，机壳1内设置有mcu，mcu连接有spiflash芯片、调试串口、wifi模块、差分比较器和定时器波形控制电路，调试串口和wifi模块分别与串口通讯接口3和wifi天线接口4连接，差分比较器连接红外线接收探头，且红外线接收探头与红外线信号接收灯管5连接，定时器波形控制电路连接红外线输出信号接口6，本设备电源方案为lm2596，本设计可输入电压为dc9～30v，具有电源防反接保护，电源过压保护，电源经过lm2596过后调整为5v。
33.本发明中，mcu采用stm32f207vet6主频120mhz，128kbram，512kbflash，82gpios，16位定时器12个，32位定时器2个，spi3路，串口6路外设。
34.本发明中，差分比较器采用lm311，用于采集任意38khz载波频率的红外线信号，并通过定时器边沿信号采集，记录每个脉冲波形的持续时间和间隔时间，以此完整纪录需要学习的红外线信号，在通过wifi发送存储至服务器，本地norflash则存储需要使用的命令数据。
35.本发明中，红外线输出信号接口6连接有红外线发送灯管，红外线发射灯管连接有对应的连接器端子，端子后面连接有数据线，只需要固定长度的数据线连接即可，数据线传输的是低频数字信号(《40khz)，在数据线末端最后连接红外线发射灯管，这样的方式可以适用大量分布的产品，无需调整设备方向，只需要将末端的红外线发射管固定在接收设备的接收器附近，且无信号干扰问题。
36.本发明中，机壳1的尺寸为20x8x3cm。
37.本发明红外线信号采集工作原理是，通过红外线接收器d300接收到外部红外线的数据，通过差分比较过后，通过lm311的pin7脚输出脉冲信号到stm32的定时器1采集通道脚pa8，单片则将载波的持续时间和间隔时间以数据的形式存储起来，该数据作为发送红外线信号的波形依据，为了方便采集，上拉电阻为4.7k,上拉电源为5v，设备同时预留了io口中断采集和adc电压采集接口。
38.本设备定时器波形控制电路，即红外线信号发送电路，为本设备的输出信号，是本设备的核心设计点，通过设置stm32的定时器通道比较器来控制pwm波的频率和间隔，通过这个信号进一步控制三极管s9012，如图4的通道6,通过stm32的定时器4的通道1来控制三极管q306的基级，q306基极收到定时器的有规律控制，集电极则被有规律的下拉到地，r362的左边网络ir6-连接的是设备对外的连接器com_ifa的pin11脚，该脚是连接一个红外线发射灯管的pin脚，为避免各路红外线对设备的干扰，红外线发射灯管都分别连接了一定长度的数据线，所以本设备的红外线发送电路末端做的是接口的方式，方便不同的红外线灯管
和不同长度要求的数据线接入进来，红外线发送灯管的另一端则连接ir6+，此pin叫做了滤波和3.3v上拉处理，以此来达到对红外线灯管的控制。
39.本设备可以支持最大8通道的红外线独立发射接口，且具有本地存储功能，能将需要使用的红外线数据存储在本地，随时调用，也具有wifi通讯功能，可以将数据发送至服务器，其他设备可以直接下载使用，非常便捷，对于工厂的测试环境来说，尤其适用于大量的红外线设备通讯测试。
40.本发明中，可以方便的录取相应的红外线信号，并通过wifi上传服务器分享给其他同类型设备使用，省去了其他设备学习红外线信号的学习过程，提高了量产产品的生产效率，采用独特的定时器算法控制三极管电路来驱动红外线发送器，效率极高，节约了物料成本，具有8通道的独立发送接口，可以同时控制8台红外线设备，管理方便，控制效率高，采用连接器的方式连接红外线发射灯管。对于空间分布的设备尤其适用，只需要固定长度的数据线连接即可，数据线传输的是低频数字信号(《40khz)，在数据线末端最后连接红外线发射灯管。控制方式灵活不受本设备摆放方向的影响，采用连接器的方式连接红外线发射灯管，无信号干扰问题，具有wifi功能，可以上传和下载红外线发送数据，无需二次学习，可以学习任意编码的红外线信号，且能以数据的形势保存起来，并可以分享给远处的设备，具有信号发送指示灯，可以方便的了解设备的运行状态。
41.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，包括机壳(1)，其特征在于，所述机壳(1)的后侧依次设置有电源输入端口(2)、串口通讯接口(3)、wifi天线接口(4)和红外线信号接收灯管(5)，机壳(1)的前侧设置有红外线输出信号接口(6)，所述机壳(1)的顶部设置有电源指示灯(7)和红外线发送指示灯(8)，所述机壳(1)内设置有mcu，mcu连接有spiflash芯片、调试串口、wifi模块、差分比较器和定时器波形控制电路，所述调试串口和wifi模块分别与串口通讯接口(3)和wifi天线接口(4)连接，所述差分比较器连接红外线接收探头，且红外线接收探头与红外线信号接收灯管(5)连接，所述定时器波形控制电路连接红外线输出信号接口(6)。2.根据权利要求1所述的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，其特征在于，所述mcu采用stm32f207vet6主频120mhz，128kbram，512kbflash，82gpios，16位定时器12个，32位定时器2个，spi3路，串口6路外设。3.根据权利要求1所述的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，其特征在于，所述差分比较器采用lm311。4.根据权利要求1所述的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，其特征在于，所述红外线输出信号接口(6)连接有红外线发送灯管，红外线发射灯管连接有对应的连接器端子，端子后面连接有数据线。5.根据权利要求1所述的一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，其特征在于，所述机壳(1)的尺寸为20x8x3cm。

技术总结
本发明属于智慧工厂技术领域，尤其是一种基于定时器算法的红外线信号采集发送设备，包括机壳，所述机壳的后侧依次设置有电源输入端口、串口通讯接口、WiFi天线接口和红外线信号接收灯管，机壳的前侧设置有红外线输出信号接口，所述机壳的顶部设置有电源指示灯和红外线发送指示灯，所述机壳内设置有MCU，MCU连接有SPI FLASH芯片、调试串口、WiFi模块、差分比较器和定时器波形控制电路。本发明使用了红外线接收器和红外线发送器，通过单片机定时器发送和采集红外线编码指令，所学习到的指令将以数据的形式存储在flash或者服务器上共享给其他设备，而其它设备则可以直接将其保存在本地，无需二次学习该指令就可以发送。无需二次学习该指令就可以发送。无需二次学习该指令就可以发送。


技术研发人员：张中炜
受保护的技术使用者：新拓尼克科技（成都）有限公司
技术研发日：2022.12.20
技术公布日：2023/5/24