一種射頻轉紅外遙控電路的制作方法

本申請涉及一種遙控電路，特別是涉及一種接收包含有遙控信號的射頻信號并轉換為紅外遙控信號或紅外控制碼的電路。

背景技術：

遙控器(remote control)是一種電子設備的組件，用來在較短距離內無線地操縱電子設備。最常見的遙控器是紅外(infrared，IR)遙控器，通過發射人眼不可見的紅外光形式的遙控信號來操縱電子設備。

紅外遙控器形成并發送紅外光形式的遙控信號包括如下過程：紅外遙控器上被按下的按鈕對應一個遙控指令，該遙控指令以紅外控制碼來表示，紅外控制碼被調制在載波信號上形成調制信號，該調制信號作為電信號送往紅外發射元件對外發送紅外光信號。

電子設備接收并處理紅外光形式的遙控信號包括如下過程：紅外接收元件從空間接收到紅外光信號并轉換為電信號，該轉換的電信號(對應于調制信號)經過解調去除載波信號得到紅外控制碼，紅外控制碼對應的遙控指令被識別，該遙控指令對應的動作被執行。

請參閱圖1，這是紅外遙控裝置所涉及的一些重要信號。遙控指令通常為一串二進制數字。紅外控制碼是由不同時長的高電平和低電平交替組成的信號，對應于遙控指令。載波信號通常是方波信號。調制信號是將紅外控制碼調制在載波信號上形成的，通常采用脈沖調幅(PAM，pulse-amplitude modulation)的信號調制方式。由于紅外控制碼和載波信號都是方波信號，調制信號是用連續的載波信號來表示紅外控制碼中的高電平，用低電平來表示紅外控制碼中的低電平。調制信號中的高電平與低電平分別用紅外光信號的發光與不發光來表示，就形成了紅外光形式的遙控信號。

電子設備中用于接收并處理紅外光形式的遙控信號的電路(以下簡稱為紅外遙控接收電路)具有多種實現方式。

請參閱圖2a，這是第一種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路。紅外接收元件接收環境中的紅外光形式的調制信號即紅外遙控信號，并轉換為模擬電信號形式的調制信號。模擬放大單元將紅外接收元件輸出的模擬電信號形式的調制信號進行放大。濾波整形單元將放大后的模擬電信號形式的調制信號先濾除載波，得到的紅外控制碼再通過整形電路轉換為數字電信號，最后送往電子設備的處理單元。

圖2a所示的紅外遙控接收電路中，紅外接收元件、模擬放大單元和濾波整形單元可以集成在一起，比如一體化紅外接收頭就是將上述功能都集成在一個器件上。

請參閱圖2b，這是第二種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路。紅外接收元件接收環境中的紅外光形式的調制信號即紅外遙控信號，并轉換為模擬電信號形式的調制信號。模擬放大整形單元先將紅外接收元件輸出的模擬電信號形式的調制信號進行放大，再對放大后的調制信號由模擬電信號轉換為數字電信號。濾波單元將數字電信號形式的調制信號通過數字濾波濾除載波得到紅外控制碼，最后送往電子設備的處理單元。

請參閱圖2c，這是第三種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路。紅外接收元件接收環境中的紅外光形式的調制信號即紅外遙控信號，并轉換為模擬電信號形式的調制信號。模擬放大整形單元先將紅外接收元件輸出的模擬電信號形式的調制信號進行放大，再對放大后的調制信號由模擬電信號轉換為數字電信號，最后送往電子設備的處理單元進行處理。

以上三種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路中，當電子設備的處理單元接收到的是紅外控制碼，處理單元例如將紅外控制碼與遙控指令相關聯并執行相應指令。當電子設備的處理單元接收到的是調制信號，處理單元例如先將數字電信號形式的調制信號濾除載波得到紅外控制碼，再將紅外控制碼與遙控指令相關聯并執行相應指令。

現有的電子設備大部分受控于紅外遙控信號，而以手機為典型代表的各類移動終端具有紅外發射元件的并不多。如果能利用各類移動終端中廣泛存在的射頻收發單元——例如wifi、藍牙、2.4GHz射頻通訊、紫蜂(Zigbee)等——對電子設備發出射頻信號形式的遙控信號，而電子設備能夠正常接收并響應，就可以在移動終端與電子設備之間形成一個射頻遙控通道。

技術實現要素：

本申請所要解決的技術問題是提供一種可以接收射頻遙控信號、并將其轉換為紅外控制碼、調制信號或紅外遙控信號的射頻轉紅外遙控電路。

為解決上述技術問題，本申請射頻轉紅外遙控電路包括射頻收發單元、數據處理單元和射頻電源單元；射頻收發單元接收包含第一遙控信息和/或第二遙控信息的射頻信號并轉換為數據流；該數據流經過數據處理單元后得到第一遙控信息和/或第二遙控信息再傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元；射頻電源單元為各單元供電。

進一步地，所述射頻轉紅外遙控電路還包括電平轉換單元；數據流經過數據處理單元后得到第一遙控信息和/或第二遙控信息，先傳遞給電平轉換單元進行電平匹配后再傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元。

作為一個示例，所述電平轉換單元包括晶體管一；晶體管一的基極或柵極連接電阻一的第一端，電阻一的第二端作為電平轉換單元的輸入端；晶體管一的發射極或源極接地一，集電極或漏極作為電平轉換單元的輸出端同時通過電阻二連接工作電壓一。

進一步地，所述射頻轉紅外遙控電路還包括隔離轉換單元；數據流經過數據處理單元后得到第一遙控信息和/或第二遙控信息，先傳遞給隔離轉換單元進行隔離和/或電平匹配后再傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元。

作為第一示例，所述隔離轉換單元包括光耦一；光耦一的輸入端一連接電阻三的第一端，電阻三的第二端作為隔離轉換單元的輸入端；光耦一的輸出端一作為隔離轉換單元的輸出端同時通過電阻四連接工作電壓一，工作電壓一是紅外遙控接收電路的接收單元的工作電壓；光耦一的輸入端二接地二，輸出端二均接地一，地二是射頻轉紅外遙控電路的地，地一是紅外遙控接收電路的接收單元的地，地二與地一相獨立。

作為第二示例，光耦一的輸入端一直接作為隔離轉換單元的輸入端，光耦一的輸入端二通過電阻三接地二。

作為第三示例，所述隔離轉換單元包括光耦二；光耦二的輸入端一通過電阻五連接工作電壓二，輸入端二作為隔離轉換單元的輸入端，輸出端一作為隔離轉換單元的輸出端同時通過電阻六連接工作電壓一，輸出端二接地一；工作電壓二是射頻轉紅外遙控電路的電源，工作電壓一是紅外遙控接收電路的接收單元的電源，工作電壓二與工作電壓一相獨立；地二是射頻轉紅外遙控電路的地，地一是紅外遙控接收電路的接收單元的地，地二與地一相獨立。

作為第四示例，光耦二的輸入端一直接連接工作電壓二，輸入端二連接電阻五的第一端，電阻五的第二端作為隔離轉換單元的輸入端。

進一步地，所述射頻轉紅外遙控電路還包括紅外發射元件；射頻收發單元接收包含第二遙控信息的射頻信號并轉換為數據流；該數據流經過數據處理單元后得到數字電信號形式的第二遙控信息，再通過紅外發射元件以紅外光形式發射出去得到紅外遙控信號，紅外遙控信號通過空氣傳遞給紅外遙控接收電路的紅外接收元件；射頻電源單元為各單元供電。

作為一個示例，所述射頻收發單元為wifi、藍牙、2.4GHz射頻通訊、紫蜂通訊單元中的一種或多種。

本申請取得的技術效果是只需在電子設備中原有的紅外遙控接收電路的基礎上增加少許電路，即可使電子設備接收并理解射頻遙控信號，從而可用移動終端作為電子設備的遙控器。所增加的射頻轉紅外電路充分考慮到電平匹配、隔離轉換的需求，并且可以繞開或使用原有的紅外遙控接收電路，以滿足各種應用場合。

附圖說明

圖1是紅外遙控裝置所涉及的一些重要信號的波形示意圖。

圖2a至圖2c是三種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路的結構示意圖。

圖3a、圖3b是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例一的結構示意圖。

圖4a、圖4b是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例二的結構示意圖。

圖5是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例三的結構示意圖。

圖6是圖5中的電平轉換單元的一種具體實現電路的示意圖。

圖7是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例四的結構示意圖。

圖8a至圖8d是圖7中的接地單元的四種具體實現電路的示意圖。

圖9是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例五的示意圖。

圖中附圖標記說明：in為輸入端；out為輸出端；Vcc為工作電壓一；Vcc1為工作電壓二；GND為地一；GND1為地二；R為電阻；Q為晶體管；OC為光電耦合元件(光耦)。

具體實施方式

請參閱圖3a與圖3b，這是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例一。圖3a、圖3b分別是在圖2a所示的第一種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路、圖2b所示的第二種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路的基礎上增加了射頻轉紅外遙控電路的實施例一。所述射頻轉紅外遙控電路的實施例一包括射頻收發單元、數據處理單元和射頻電源單元。射頻收發單元用來接收包含第一遙控信息的射頻信號，將其轉換為數字信號形式的數據流并傳遞給數據處理單元。所述第一遙控信息例如是紅外控制碼。所述射頻收發單元例如是無線局域網、藍牙、2.4GHz射頻、紫蜂等通訊單元。數據處理單元從包含第一遙控信息的數據流中得到數字電信號形式的紅外控制碼，并傳遞給電子設備的處理單元。所述數據處理單元例如是MCU(微控制器)，通過I/O口輸入數字信號形式的數據流和輸出數字電信號形式的紅外控制碼。射頻電源單元為射頻收發單元和數據處理單元提供合適的供電。

請參閱圖4a與圖4b，這是本申請提供的射頻轉紅外遙控電路的實施例二。圖4a、圖4b分別是在圖2b所示的第二種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路、圖2c所示的第三種現有的電子設備中的紅外遙控接收電路的基礎上增加了射頻轉紅外遙控電路的實施例二。所述射頻轉紅外遙控電路的實施例二包括射頻收發單元、數據處理單元和射頻電源單元。射頻收發單元用來接收包含第二遙控信息的射頻信號，將其轉換為數字信號形式的數據流并傳遞給數據處理單元。所述第二遙控信息例如是紅外控制碼調制在載波上形成的調制信號。所述射頻收發單元例如是無線局域網、藍牙、2.4GHz射頻、紫蜂等通訊單元。數據處理單元從包含第二遙控信息的數據流中得到數字電信號形式的調制信號，并傳遞給紅外遙控接收電路。圖4a中，數據處理單元將調制信號傳遞給紅外遙控接收電路中的濾波單元。圖4b中，數據處理單元將調制信號傳遞給紅外遙控接收電路中的電子設備的處理單元。紅外遙控接收電路中的濾波單元、電子設備的處理單元在這里是接收射頻轉紅外遙控電路的輸出信號的單元，因此統稱為紅外遙控接收電路中的接收單元。所述數據處理單元例如是MCU，通過I/O口輸入數字信號形式的數據流和輸出數字電信號形式的調制信號。射頻電源單元為射頻收發單元和數據處理單元提供合適的供電。

本申請的實施例一、實施例二均是在現有的電子設備中的紅外遙控接收電路的基礎上新增了一部分電路，使得電子設備既能接收傳統的紅外遙控信號，又能接收射頻轉換的遙控控制信號。其中圖3a、圖3b所示的射頻轉紅外遙控電路直接連接到電子設備的處理單元，因此也適用于一體化紅外接收頭。

以上兩個實施例中，新增的射頻轉紅外遙控電路的輸出電平與紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入電平相匹配，并且射頻轉紅外遙控電路與紅外遙控接收電路中的接收單元使用共同的地一GND。

有些情況下，新增的射頻轉紅外遙控電路的輸出端口例如以1.8V作為高電平，而紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入端口例如以5V作為高電平，此時就出現了射頻轉紅外遙控電路的輸出電平與紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入電平不匹配的情況。針對這種情況，本申請提供了射頻轉紅外遙控電路的實施例三，如圖5所示。這是在圖3a、圖3b、圖4a、圖4b所示的任意一種射頻轉紅外轉換電路的基礎上增加了電平轉換單元。電平轉換單元將數據處理單元輸出的數字電信號形式的紅外控制碼或調制信號的電平與紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入端口的電平相匹配后，傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元。所述紅外遙控接收電路中的接收單元包括電子設備的處理單元，如圖3a、圖3b、圖4b所示；還包括濾波單元，如圖4a所示；也可以是現有的紅外遙控接收電路中的任意其他單元。

請參閱圖6，這是電平轉換單元的一種具體實現方式。所述電平轉換單元包括一個晶體管一Q1，該晶體管一Q1可以是雙極型晶體管(BJT)、MOS管(MOSFET)等。晶體管一Q1的基極或柵極連接電阻一R1的第一端，電阻一R1的第二端作為電平轉換單元的輸入端in。晶體管一Q1的發射極或源極接地一GND，集電極或漏極作為電平轉換單元的輸出端out同時通過電阻二R2連接工作電壓一Vcc。當輸入端in為高電平時，晶體管一Q1導通，輸出端out為低電平。當輸入端in為低電平時，晶體管一Q1關斷，輸出端out為高電平。輸出端out的高電平電壓值由工作電壓一Vcc決定，使其與紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入端口的電平狀態相匹配。由于圖6所示的電平轉換單元的輸出電平與輸入電平相反，可在數據處理單元中預先對輸出的紅外控制碼或調制信號的電平狀態進行取反操作，這樣經過兩次取反的信號電平恢復正常。

有些情況下，新增的射頻轉紅外遙控電路不允許與紅外遙控接收電路中的接收單元使用同一個地，此時就出現了不可共地的情況。針對這種情況，本申請提供了射頻轉紅外遙控電路的實施例四，如圖7所示。這是在圖3a、圖3b、圖4a、圖4b所示的任意一種射頻轉紅外轉換電路的基礎上增加了隔離轉換單元。隔離轉換單元將數據處理單元輸出的數字電信號形式的紅外控制碼或調制信號傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元，同時實現射頻轉紅外遙控電路的單獨接地以實現隔離，和/或同時實現射頻轉紅外遙控電路的輸出電平與紅外遙控接收電路中的接收單元的輸入電平相匹配。

請參閱圖8a，這是隔離轉換單元的第一種具體實現方式。所述隔離轉換單元包括一個光電耦合元件(簡稱光耦)一OC1，光耦在輸入與輸出之間具有良好的隔離作用，可在兩個不共地的電路之間傳遞信號。光耦一OC1的輸入端一連接電阻三R3的第一端，電阻三R3的第二端作為隔離轉換單元的輸入端in。光耦一OC1的輸出端一作為隔離轉換單元的輸出端out同時通過電阻四R4連接工作電壓一Vcc，工作電壓一Vcc是紅外遙控接收電路中的接收單元的工作電壓。光耦一OC1的輸入端二接地二GND1，輸出端二接地一GND，地二GND1是射頻轉紅外遙控電路的地，地一GND是紅外遙控接收電路中的接收單元的地，地二GND1與地一GND相獨立。當輸入端in為高電平時，光耦一OC1中的發光二極管導通，同時感光三極管也導通，輸出端out為低電平。當輸入端in為低電平時，光耦一OC1中的發光二極管截至，同時感光三極管也關斷，輸出端out為高電平。這樣光耦一OC1在實現信號傳遞的同時又有良好的隔離作用。

如將圖8a所示電路改為光耦一OC1的輸入端一作為隔離轉換單元的輸入端in，光耦一OC1的輸入端二通過電阻三R3接地，就是隔離轉換單元的第二種具體實現方式，如圖8b所示。

由于圖8a、圖8b所示的隔離轉換單元的輸出電平與輸入電平相反，可在數據處理單元中預先對輸出的紅外控制碼或調制信號的電平狀態進行取反操作，這樣經過兩次取反的信號電平恢復正常。

請參閱圖8c，這是隔離轉換單元的第三種具體實現方式。所述隔離轉換單元包括一個光耦二OC2。光耦二OC2的輸入端一通過電阻五R5連接工作電壓二VCC1，輸入端二作為隔離轉換單元的輸入端in，輸出端一作為隔離轉換單元的輸出端out同時通過電阻六R6連接工作電壓一Vcc，輸出端二接地一GND。工作電壓二Vcc1是射頻轉紅外遙控電路的電源，工作電壓一Vcc是紅外遙控接收電路中的接收單元的電源，工作電壓二Vcc1與工作電壓一Vcc相獨立。地二GND1是射頻轉紅外遙控電路的地，地一GND是紅外遙控接收電路中的接收單元的地，地二GND1與地一GND相獨立。當輸入端in為低電平時，光耦二OC2中的發光二極管導通，同時感光三極管也導通，輸出端out為低電平。當輸入端in為高電平時，光耦二OC2中的發光二極管截止，同時感光三極管關斷，輸出端out為高電平。這樣光耦二OC2在實現信號傳遞的同時又有良好的隔離作用。

如將圖8c所示電路改為光耦二OC2的輸入端一直接連接工作電壓二VCC1，光耦二OC2的輸入端二連接電阻五R5的第一端，電阻五R5的第二端作為隔離轉換單元的輸入端in，就是隔離轉換單元的第四種具體實現方式，如圖8d所示。

以上各個實施例都是繞過了電子設備中原有的紅外遙控接收電路，而是從射頻信號中得到紅外控制碼或調制信號再傳遞給紅外遙控接收電路中的接收單元。本申請還提供了射頻轉紅外遙控電路的實施例五，完整地使用到了電子設備中原有的紅外遙控接收電路，如圖9所示。所述射頻轉紅外遙控電路的實施例五包括射頻收發單元、數據處理單元、紅外發射元件和射頻電源單元。射頻收發單元用來接收包含第二遙控信息的射頻信號，將其轉換為數字信號形式的數據流并傳遞給數據處理單元。所述第二遙控信息例如是紅外控制碼調制在載波上形成的調制信號。所述射頻收發單元例如是無線局域網、藍牙、2.4GHz射頻、紫蜂等通訊單元。數據處理單元從包含第二遙控信息的數據流中得到數字電信號形式的調制信號，并傳遞給紅外發射元件。所述數據處理單元例如是MCU，通過I/O口輸入數字信號形式的數據流和輸出數字電信號形式的紅外控制碼。紅外發射元件例如是紅外發光二極管，用來將數字電信號形式的調制信號以紅外光形式發射出去作為紅外遙控信號。紅外遙控接收電路可以是圖2a至圖2c的任意一種所示的電子設備中原有的紅外遙控接收電路，也可以是其他任意現有的紅外遙控接收電路，用來接收通過空氣傳遞的紅外遙控信號并經處理后得到數字電信號形式的紅外控制碼或遙控信號送往電子設備的處理單元。射頻電源單元為射頻收發單元、數據處理單元、紅外發射元件提供合適的供電。

移動終端廣泛具有wifi、藍牙、2.4GHz射頻通訊、紫蜂(Zigbee)等射頻收發單元，較少具有紅外發射元件。電子設備廣泛具有紅外遙控接收電路，較少具有射頻遙控接收電路。本申請提供的射頻轉紅外遙控電路用于增加到電子設備中，可以接收射頻遙控信號，并且轉換為電子設備可以理解的紅外控制碼、調制信號或紅外遙控信號，從而使得數量龐大的移動終端均可作為電子設備的遙控器使用。

以上僅為本申請的優選實施例，并不用于限定本申請。對于本領域的技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的保護范圍之內。