红外万能遥控拆解|有了它,升级家电控制只要30元?

随着智能家居、全屋智能概念的快速兴起,如今越来越多的家用电器都通过物联网技术,将原本相互独立的单品实现互联、互通,为用户提供便捷的一体化控制。不过,由于智能家居的兴起之快,目前家电行业仍处于一个传统家电向智能家电转变的过渡期,因此很多在一两年前刚刚添置过传统家电的家庭,就会面临一个“用之无味,弃之可惜”的难题。
传统家电就不能实现智能化了?其实,现阶段的很多传统家电都处于一个半智能化的状态,它们一般都支持红外遥控控制,比如电视机、电风扇、空调、灯、投影器等设备。要想实现这些设备从半智能化向全智能化转变也并非难事,只需要一个支持语音、远程控制的红外万能遥控器即可。同时,红外万能遥控器还能将碎片化的遥控功能整合成一个整体,提高用户的使用体验。
为了更深入地了解红外万能遥控的工作原理,近日笔者对一款售价在30元左右的红外万能遥控进行了拆解,并对设备工作原理及设计进行了分析,具体细节见下文。
外观及用料
本次拆解的红外万能遥控器表面为磨砂质感,整体造型呈正方形,尺寸为50*50*20mm,仅有火柴盒大小,可以随意放在家里的任何一个地方,并不会占太多的位置。
由于红外遥控应用的特殊性,外壳采用了能够透过红外光的特殊材料。在打灯的情况下,可以很明显地看到塑料外壳呈现着一个半透明的状态,即使所使用的光源为手机的白色补光灯,透过塑料外壳的颜色依然为红色。之所以使用这种材料,主要是为了减少近红外光的漫反射,提高透过率,以及遥控的控制距离。
主板及控制原理
红外万能遥控器内部内置了一块45*45mm的方形电路板。从整体来看,主板采用了板载小板的设计,电路布局简洁明了,功能区也进行了明显的划分。蓝色小板是由涂鸦智能推出的一款低功耗无线通信模组cb3s,该模组为红外万能遥控电路的核心电路,不仅负责数据的传输,还起到了遥控功能实现的控制作用。黑色电路板是蓝色主板的外围电路,主要起到了辅助遥控功能实现的作用。
通过体验发现,在电路板中使用涂鸦智能硬件模组的好处在于,可以直接对接涂鸦智能平台,不需要额外开发软件,同时还可以跨平台连接第三方智能音箱,实现语音控制。
cb3s无线通信模组采用的主控方案为博通集成的bk7231,该芯片是博通集成第一颗应用于物联网领域的wi-fi 6芯片,并支持低功耗蓝牙连接。bk7231内置了一颗32位的cpu,在该电路中可用于一般的数据处理,同时该芯片还集成了6个pwm输出接口,非常适合在一些led控制电路中使用。
在该设计中,主要利用pwm控制脉冲宽度的基本原理,对红外万能遥控的红外载波信号进行编码。
电路原理分析
从红外万能遥控主板来看,电路部分一共被分为充电接口、降压电路、红外接收电路、配网电路、指示灯电路、红外发射电路和主控电路7个功能区。
从方案厂商提供的原理图来看,电源供电接口本应该使用的是type-c接口,在该设计中,生产厂商可能是为了进一步压缩生产成本,改用了成本更低的micro usb接口。不过这一改动并不会影响电路的性能,最多会因为充电接口无法盲插,而降低用户的使用体验。
由于该设备附赠的电源适配器电压为5v,而主控芯片的工作电压为3.3v,二者之间存在1.7v的压差。为避免电压过高对器件造成损坏,在该设计中使用了一颗丝印为ams1117的3.3v稳压管,将5v输入端电压降低为3.3为主控芯片供电。
红外接收电路是遥控器中比较常见的一种电路,主要用于接收、识别外部的红外信号。在该设计中,红外接收电路使用到了一颗lnf红外接收头,这颗接收头内部集成了用于红外监测的二极管、放大器和限幅器。当红外监测二极管监测到红外信号时,红外信号会被放大器放大,然后进入限幅器将脉冲幅度控制在一定水平,最后向主控芯片反馈,以此完成接收、识别信号整个过程。
配网控制电路通过微动开关与主控芯片自定义引脚相连,配合芯片提前烧录好的网络清除程序,构成网络重置电路。
红外发射电路由7个红外led灯串联而成,之所以使用这么多的红外led灯,主要是为了增强红外遥控范围的覆盖面,提高遥控单次控制的成功率。
这部分电路与主控芯片pwm引脚相连,当我们通过手机或智能音箱向红外万能遥控发送指令时,主控芯片就会调出提前下载好的库,经过编码后向红外led灯输出相应的脉冲,控制红外led灯输出相应的载波信号。
红外发射电路下方的贴片led灯同样与主控pwm引脚相连,它只有在设备需要配网时才会被点亮,起到一个网络连接提示的作用。
结语
从硬件层面来看,虽然这是一款白牌产品,但主板的做工还是很不错的,焊点精致、光滑、元器件排列非常的整齐有规律。从软件层面来看,它是在涂鸦智能的基础上进行开发的,并且提供了第三方智能音箱的连接入口,很好地规避了控制app不统一的问题。在售价方面,这款红外万能遥控器的购入价格在30元左右,但笔者在检索cb3s无线通信模组信息时发现,单单一块模组的价格就卖到了17元,只能说这是一款良心产品!
总的来说,红外万能遥控器是一种不错的创新,很好的过渡了传统家电向全屋智能的转变过程,并且如此低的价格还能带来不俗的体验。

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