一、引言

由于紅外線遙控器價格低廉、技術成熟等優勢，現在很多智能家電設備還是使用紅外線遙控器控制，包括電視機、空調、DVD播放機、電視機頂盒等等。然而，隨著家庭中智能家電設備的增加，紅外遙控器的數量也在增加。一個家庭使用的遙控器數量從幾個到十幾個不等，會帶來三大問題：

（1）大量的遙控器給用戶的使用和管理帶來不便；

（2）紅外線遙控器使用的一次性堿性電池，廢棄后會對環境造成很大危害；

（3）遙控器意外損壞后，很難找到匹配的遙控器。

基于安卓手機wifi的家用wifi智能遙控器，可以同時控制多種不同品牌和型號的家電，取代傳統的實物遙控器，實現“一個家庭只需一個遙控器就可以控制所有紅外線遙控家電設備”的目標，大大減少遙控器的數量和一次性電池的使用量，為人們創造一個便捷、舒適、環保、節能的家居環境。

二、系統的結構

整個系統主要包括客戶端軟件和WiFi轉紅外模塊。客戶端通過WiFi將編碼后的數據傳輸給WiFi轉紅外模塊，然后WiFi轉紅外模塊根據編碼規則向內部紅外發射模塊發送指令，實現紅外數據的傳輸。

(一)家用wifi智能遙控器客戶端的組成

1、鍵碼數據包的收集與設計

（1）鍵碼數據包的采集

紅外線遙控器的編碼格式通常是NEC。

NEC格式的特點：38kHz載波頻率，9ms+4.5ms引導碼間隔，使用16位客戶代碼，8位數據代碼，8位取反的數據代碼。

隨著家用電器的種類和型號越來越多，相應的遙控器也越來越多，為了管理、訪問和更新家用電器遙控器的紅外編碼，需要為各種亂碼建立一個數據包。

（2）遙控器按鍵數據包的設計

由于紅外協議不同，互不兼容，直接發送紅外數據會使wifi轉紅外模塊的處理很復雜。因此，采集各種紅外協議的數據，根據用戶自定義的編碼規則進行多種協議編碼化，并存儲在后臺數據庫中。

為了使按鍵界面與遙控器數據包匹配，定義數據包格式如下：

文件起始標志位4位。

鍵碼屬性128位：設備信息，獲取中文字庫編碼和ASCII碼。

載波頻率4位：35-42kHz；分辨率為0.5kHz，以適應不同載波的遙控器。

鍵碼編碼：對遙控器界面軟件的所有按鍵進行編碼，鍵碼數量根據實際紅外協議確定。

2、遙控器界面軟件的設計

（1）數據庫設計

Android操作系統采用標準的SQLite數據庫，并提供數據庫管理相關的API。SQLiteOpenHelper類中的onCreate()回調方法和onUpdate()回調方法用于創建和打開遙控器的各種紅外碼表，并存儲在數據庫中，方便數據的及時更新。

（2）按鍵與數據包匹配

在手機界面中，每個按鍵都與其對應的紅外代碼相匹配，即按鍵功能與數據庫中的各種遙控器數據相連接。通過調用getReadableDatabase()方法，當用戶按下按鍵時，軟件會找到數據包，并將與按鍵連接的數據包數據，即控制家電對應的紅外代碼，以wifi的形式發送給wifi轉紅外模塊。

（二）WiFi轉紅外模塊

該模塊負責數據接收和紅外發射。包括wifi數據接收和傳輸、串行數據分析和紅外電平發射。wifi芯片USR-WIFI232用于提供WiFi信號并獲取客戶端發送的數據，然后通過串口將數據傳輸到中央控制CPU。

該模塊內部采用單片機作為中央控制CPU，處理編碼化數據和紅外協議的轉換。由于單片機其價格低廉，資源充足，功能滿足中央控制CPU的要求，所以采用單片機作為中央控制CPU。在單片機程序中設置多個紅外協議入口點，在編碼化數據傳送到單片機后，根據自定義的編碼規則查找對應的紅外協議入口，從而傳送對應的紅外級別。

中央控制功能的硬件電路由單片機最小系統和紅外發射電路組成。中央控制CPU程序包括定時器功能、串行數據讀取功能和紅外電平控制功能。定時器功能主要用于產生載波并疊加紅外信號，以提高紅外信號在空氣中傳播的抗干擾能力。串口數據讀取，分析wifi芯片傳輸的數據，根據自定義的編碼規則進入不同的紅外協議功能函數。紅外電平控制功能實現特定的紅外協議函數，通過串口讀取該功能提供的數據，發出匹配的紅外信號。

三、實驗測試

本實驗使用了一種特殊的紅外測試儀器，可以監測到紅外信號并顯示其波形。安裝在客戶端的安卓手機和wifi轉紅外模塊與實物遙控器進行對比。將實物遙控器和wifi轉紅外模塊對準紅外測試儀器。按下實物遙控器的一個按鍵后，觀察紅外測試儀器顯示的波形；然后在安卓手機上按下相應的遙控器按鍵后，觀察紅外測試儀器上的波形。

由此可以看到，客戶端安裝的安卓手機和wifi轉紅外模塊，可以實現實物遙控器的功能。

四、結束語

本項目設計的新型遙控器運行在安卓手機上，實測數據證明，其實現的功能與原配的實物遙控器性能一致，完全可以替代現有的各種實物遙控器，實現實物遙控設備的數據化，減小成本。因為是基于安卓手機平臺，所以具有成本低、擴展性好、“一機多控”、環保、智能等優點，當作品成熟時，它具有很高的市場價值。