一种多功能红外测试仪 【技术领域】
本发明涉及一种测试仪器, 特别是涉及一种多功能红外测试仪。背景技术 目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用红外线传输技术。 随着红外遥控器编码 格式的层出不穷地出现, 经常需要添加新的编码格式以满足生产测试的需要。 同时, 一旦有 新增加的协议, 也需要及时更新软件, 以降低生产成本, 提高生产效率。 所以, 单一读码器功 能不能满足发展的需求。
遥控器制造业属于一个发展成熟及竞争激烈的行业集中度较高。 国内遥控器企业 目前大多停留在劳动力密集的代加工状态。由于竞争激烈和受成本限制, 测试仪器使用率 低, 生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足, 提供一种多功能红外测试仪, 它能在线 升级, 及时更新编码格式和协议, 支持存储对比测试, 可大幅度提高生产效率, 可适应不同 的载波频率, 测试时有蜂鸣器提醒功能, 提高操作的方便性和实用性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 : 一种多功能红外测试仪, 它包括 : 第一红外接收电路、 第二红外接收电路、 RF 无线收发电路、 单片机电路、 薄膜开关按键电路、 显示电路、 蜂鸣器电路、 LED 灯电路、 RS232 接口电路和数据存储电路 ; 该单片机电路包括载 波频率选择模块 ;
第一红外接收电路和第二红外接收电路, 其作用在于接收来自于对应遥控器发出 的红外编码信号, 并将解调后的信号传输给单片机电路 ;
RF 无线收发电路, 其作用在于接收来自于对应遥控器发出的无线编码信号, 将解 调后的信号传输给单片机电路, 并将单片机电路的信号发射给对应遥控器 ;
薄膜开关按键电路, 其作用在于提供按键输入, 并把按键触发信号传输到显示电 路电路 ;
单片机电路, 其作用在于接收 PC 机输入的编码协议并存储在数据存储电路中, 对 来自第一红外接收电路或者第二红外接收电路已解调后的红外编码信号或者 RF 无线收发 电路已解调后的无线编码信号进行处理并存储在数据存储电路中或输出对应的控制信号 或显示信号, 对显示电路转输的来自薄膜开关按键电路的按键输入信号进行处理并输出对 应的控制信号, 对蜂鸣器电路和 LED 灯电路输出对应的提醒信号 ; 该单片机电路包含有载 波频率选择模块, 该载波频率选择模块其作用在于选择所需要的红外编码信号或者 RF 无 线编码信号 ;
显示电路, 其作用在于接收薄膜开关按键电路的触发信号进行显示, 并将该触发 信号传输至单片机电路, 并接收单片机电路输出的处理信号, 驱动数码管、 LED 显示屏或者 LED 显示屏显示相应的信息 ;蜂鸣器电路和 LED 灯电路, 其作用在于学习或者校验测试时按键顺序和码值是否 对应时的提醒 ;
RS232 接口电路, 其作用在于实现单片机电路与 PC 的通讯连接 ;
数据存储电路, 其作用在于为单片机电路提供数据存储空间 ;
第一红外接收电路的输出、 第二红外接收电路的输出分别接至载波频率选择模 块; RF 无线收发电路与载波频率选择模块相连接 ; 薄膜开关按键电路的输出接至显示电 路; 单片机电路的提醒信号输出分别接至蜂鸣器电路和 LED 灯电路的输入 ; 单片机电路与 显示电路相连接 ; 单片机电路与 RS232 接口电路相连接 ; 单片机电路与数据存储电路相连 接。
所述显示电路包括数码管、 LED 显示屏或者 LCD 显示屏以及显示芯片。
所述显示芯片由型号为 ZLG7289 的芯片及外围电路元件构成, 该芯片具有 SPI 串 行接口。
所述薄膜开关按键电路将触发信号输出至显示电路中的显示芯片, 由显示芯片驱 动数码管、 LED 显示屏或者 LCD 显示屏显示。
还包括一电源电路, 该电源电路通过开关电源向所述的第一红外接收电路、 第二 红外接收电路、 单片机电路、 薄膜开关按键电路、 显示电路、 蜂鸣器电路、 LED 灯电路、 RS232 接口电路和数据存储电路提供 5V 的电压 ; 所述的电源电路通过开关电源经三端稳压芯片 和电容稳压, 向所述的 RF 无线收发电路提供 3.3V 电压。 本发明的有益效果是 : 由于采用了第一红外接收电路、 第二红外接收电路、 RF 无 线收发电路、 单片机电路、 薄膜开关按键电路、 显示电路、 蜂鸣器电路、 LED 灯电路、 RS232 接 口电路和数据存储电路来构成多功能红外测试仪, 且该单片机电路包括载波频率选择模 块; 与现有技术相比, 本发明具有如下效果 :
1、 支持在线升级, 软件可及时更新 ; 2、 支持存储对比测试, 可大幅度提高生产效 率; 3、 载波可选, 可适应不同的载波频率, 适用范围广 ; 4、 蜂鸣器和 LED 发光二极管提醒功 能, 提高了操作的方便性和实用性。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明 ; 但本发明的一种多功能红外 测试仪不局限于实施例。
附图说明
图 1 是本发明的电路原理框图 ; 图 2 是本发明的主控板电路原理图 ; 图 3 是本发明的显示板电路原理图 ; 图 4 是本发明的薄膜开关按键面板示意图 ; 图 5 是本发明的主程序流程图。具体实施方式
参见图 1 所示, 本发明的一种多功能红外测试仪, 包括第一红外接收电路 1、 第二 红外接收电路 2、 RF 无线收发电路 3、 单片机电路 4、 薄膜开关按键电路 5、 显示电路 6、 蜂鸣 器电路 7、 LED 灯电路 8、 RS232 接口电路 9 和数据存储电路 10 ; 该单片机电路 4 包括载波频率选择模块 41。
第一红外接收电路 1 和第二红外接收电路 2, 其作用在于接收来自于对应遥控器 发出的红外编码信号, 并将解调后的信号传输给单片机电路 4 ;
RF 无线收发电路 3, 其作用在于接收来自于对应遥控器发出的无线编码信号, 将 解调后的信号传输给单片机电路 4, 并将单片机电路 4 的信号发射给对应遥控器 ;
薄膜开关按键电路 5, 其作用在于提供按键输入, 并把按键触发信号传输到显示电 路电路 4 ;
单片机电路 4, 其作用在于接收 PC 机输入的编码协议并存储在数据存储电路 10 中, 对来自第一红外接收电路 1 或者第二红外接收电路 2 已解调后的红外编码信号或者 RF 无线收发电路 3 已解调后的无线编码信号进行处理并存储在数据存储电路 10 中或输出对 应的控制信号或显示信号, 对显示电路 6 转输的来自薄膜开关按键电路 5 的按键输入信号 进行处理并输出对应的控制信号, 对蜂鸣器电路 7 和 LED 灯电路 8 输出对应的提醒信号 ; 该 单片机电路 4 包含有载波频率选择模块 41, 该载波频率选择模块 41 其作用在于选择所需要 的红外编码信号或者 RF 无线编码信号 ;
显示电路 6, 其作用在于接收薄膜开关按键电路 5 的触发信号进行显示, 并将该触 发信号传输至单片机电路 4, 并接收单片机电路 4 输出的处理信号, 驱动数码管、 LED 显示屏 或者 LED 显示屏显示相应的信息 ;
蜂鸣器电路 7 和 LED 灯电路 8, 其作用在于学习或者校验测试时按键顺序和码值是 否对应时的提醒 ;
RS232 接口电路 9, 其作用在于实现单片机电路与 PC 的通讯连接 ;
数据存储电路 10, 其作用在于为单片机电路 4 提供数据存储空间 ;
第一红外接收电路 1 的输出、 第二红外接收电路 2 的输出分别接至载波频率选择 模块 41 ; RF 无线收发电路 3 与载波频率选择模块 41 相连接 ; 薄膜开关按键电路 5 的输出接 至显示电路 6 ; 单片机电路 4 的提醒信号输出分别接至蜂鸣器电路 7 和 LED 灯电路 8 的输 入; 单片机电路 4 与显示电路 6 相连接 ; 单片机电路 4 与 RS232 接口电路 9 相连接 ; 单片机 电路 4 与数据存储电路 10 相连接。
其中, 显示电路 6 包括数码管、 LED 显示屏或者 LCD 显示屏以及显示芯片 ; 显示芯 片由型号为 ZLG7289 的芯片及外围电路元件构成, 该芯片具有 SPI 串行接口 ; 薄膜开关按键 电路 5 将触发信号输出至显示电路 6 中的显示芯片, 由显示芯片驱动数码管、 LED 显示屏或 者 LCD 显示屏显示。
该多功能红外测试仪还包括一电源电路, 该电源电路通过开关电源向所述的第一 红外接收电路 1、 第二红外接收电路 2、 单片机电路 4、 薄膜开关按键电路 5、 显示电路 6、 蜂鸣 器电路 7、 LED 灯电路 8、 RS232 接口电路 9 和数据存储电路 10 提供 5V 的电压 ; 所述的电源 电路通过开关电源经三端稳压芯片和电容稳压, 向所述的 RF 无线收发电路 3 提供 3.3V 电 压。
参见图 2、 图 3 所示, 第一红外接收电路 1 主要包括红外接收芯片 U1 及三极管 Q2 ; 红外接收芯片 U1, 是集接收、 放大和解调的一体化红外接收头, 可以选用是接收频率为 38KHZ, 红外接收芯片 U1 可用 IR-AT138R-W。
第二红外接收电路 2 主要包括红外接收芯片 U2 及三极管 Q3 ; 红外接收芯片 U2, 是集接收、 放大和解调的一体化红外接收头, 可以选用是接收频率为 56KHZ 的芯片, 红外接收 芯片 U2 可选用 IR-AT156R-W。
RF 无线收发电路 3 主要包括无线接收芯片 U3。
红外接收芯片 U1、 红外接收芯片 U2 及无线接收芯片 U3 的输出端分别与单片机 U5 的端口 9 连接。
单片机电路 4 由单片机 U5 及外围电路元件构成, 芯片 U5 可用 STC90-PL44, 并由晶 振 XT1 提供时间频率。
单片机电路 4 包括载波频率选择模块 41, 载波频率选择模块 41 其作用在于选择所 需要的红外编码信号或者 RF 无线编码信号。
显示电路 6, 是由显示芯片 U4、 两个 4 位数码管 U9 和 U10 及外围电路构成。数码 管 U9 和 U10 的相应管脚分别与显示芯片 U4 相连接, 显示芯片 U4 的管脚 6、 7、 8 和 9 分别与 单片机 U5 的端口 1、 2、 3 和 8 连接。显示芯片 U4 可用广州周立功 ZLG7289, 该芯片具有 SPI 串行接口功能, 可同时驱动 8 位数码管或者 64 只独立 LED 的智能显示驱动芯片同时还可连 接多达 64 键的键盘矩阵, 单个显示芯片即可完成 LED 显示和键盘接口的全部功能。
薄膜开关按键电路 3, 采用行列式键盘, 共有十个按键 KEY0 ~ KEY9, 十个键包括 8 个行键 KEY2 ~ KEY9 以及 2 个列键 KEY0 和 KEY1, 十个按键 KEY0 ~ KEY9 形成 8×2 键盘矩 阵; 十个按键 KEY0 ~ KEY9 分别与显示芯片 U4 的相应管脚相连接, 并把按键触发信号传输 到显示电路电路 6。薄膜开关按键面板参见图 4 所示, 由 0-9 的十个数字键和复位键、 切换 键、 取消键、 保存键、 测试键、 学习键组成。0-9 的十个数字键用于解码协议的编号, 如一种 解码协议的编号为 “01” ; 学习键 + 解码协议的编号, 用于选择所需的解码协议并进入学习 模式 ; 切换键, 用于选择 38KHZ 或者 56KHZ 的红外载波, 复位键 + 学习键 +11 键用于选择 RF 无线频段载波 ; 保存键用于保存输入的键值 ; 若存储的键值要删除, 则用取消键 ; 当存储好 键值后, 要进行生产测试, 可通过复位键 + 测试键 + 解码协议编号, 即可调出原来存储的键 值并进入测试模式。
蜂鸣器电路 7 包括蜂鸣器和三极管 Q1, 三极管 Q1 的基极通过一电阻与单片机 U5 的端口 24 相连接, 蜂鸣器与三极管 Q1 的集电极连接。
LED 灯电路 8, 包括发光二极管 D1, 发光二极管 D1 通过一电阻与单片机 U5 端口 25 相连接。
RS232 接口电路 9 由串口芯片 U6 和外围元件构成, 并与单片机 U5 的对应端口相连 接。串口芯片 U8 可用 MAX232A。所述单片机电路 2 通过 RS232 接口电路 7 与 PC 通讯, 进行 软件的及时升级。
数据存储电路 10, 主要由由数据存储芯片 U7 及外围电路构成, 并与单片机 U5 的端 口 21、 22、 23 相连接。数据存储芯片 U7 可用 AT24C512, 它具有结构紧凑、 存储容量大的特 点, 在测控系统中被大量采用。
电源电路由 5V 开关电源、 三端稳压芯片 U8 和对应的电容组成 ; 5V 开关电源为第 一红外接收电路 1、 第二红外接收电路 2、 单片机电路 4、 薄膜开关按键电路 5、 显示电路 6、 蜂 鸣器电路 7、 LED 灯电路 8、 RS232 接口电路 9 和数据存储电路 10 提供 5V 电源 ; 开关电源从 稳压芯片 U8 的输入端输入, 从稳压芯片 U8 的输出端输出, 可输出 3.3V 电压, 稳压芯片 U8 的 输出端经对应电滤波后, 接至 RF 无线收发电路 3 的电源输入端, 稳压芯片 U8 可用 HT7533。使用时, 先把本发明插上电源, 并通过 RS232 接口与 PC 机连接, 把所需要的解码协 议从 PC 机上传输到单片机 U5 上, 单片机 U5 将接收到的解码协议存储到存储芯片 U1 上。
下面以解码协议的编号为 “01” 为例, 说明上述多功能红外测试仪的学习和测试过 程。
学习时, 通过薄膜开关按键面板的切换键选择接收第一红外接收电路 1 或者第二 红外接收电路 2 的红外编码信号, 或者通过薄膜开关按键面板的复位键 + 学习键 +11 键选 择接收 RF 无线收发电路 3 的无线编码信号, 那么, 所选择的接收电路将红外编码信号或者 无线编码解调后, 做为本测试时的输入信号传送到单片机 U5 上 ; 按下薄膜开关按键面板路 的学习键 + 解码协议的编号 “01” , 即选择所要学习的解码协议并进入进入学习模式 ; 学习 时, 将被学习的遥控器发射窗口对准多功能红外测试仪的红外接收窗口或者 RF 接收窗口, 按下遥控器上要学习的按键, 则红外编码数据或者无线编码数据就通过接收电路解调后传 输到单片机 U5 中, 数码管 U6 和 U7 上显示相应的键号和红外遥控器的系统码和数据码 ; 依 次按完遥控器的按键后, 按保存键保存键值 ( 包括系统码和数据码 ), 保存后的键值 ( 包括 系统码和数据码 ) 可用于生产测试。
生产测试时, 通过薄膜开关按键面板上的复位键 + 测试键 + 解码协议编号 “01” , 即可调出已学习的编码协议为 “01” 的键值 ( 包括系统码和数据码 ), 并进入测试模式。测 试时, 将被测试的遥控器发射窗口对准多功能红外测试仪的红外接收窗口或者无线接收窗 口, 按下遥控器上要测试的按键, 当码值与存储的键值 ( 包括系统码和数据码 ) 一致时, 蜂 鸣器发出短叫声, 同时 LED 灯亮 ; 当所有的按键测试的顺序与保存的键值 ( 包括系统码和数 据码 ) 一致时, 蜂鸣器发出长叫声, 同时 LED 灯亮, 并回到测试模式, 此时可再次测试。 如果在测试过程中, 按键的顺序不对或者码值不对时, 蜂鸣器不发生响声, LED 灯 不亮, 同时数码管 U6 和 U7 显示的数字下面都带小数点表示目前的键值或者按键顺序是错 误的, 可通过数码管 U6 和 U7 的前两位显示的键号来判断重新输入的按键序号。
生产测试时, 一股都要求能在近距离的范围内模拟远距离的遥控器测试, 因此, 可 将外红衰减片贴到红外接收窗口或者 RF 无线接收窗口, 通过调整红外衰减片达到 10cm 到 10m 的测试距离。
参见图 5, 本发明的主程序流程图, 包括步骤如下 :
步骤 A 打开红外多功能红外测试仪的电源, 程序开始执行, 显示电路上显示软件 设计日期 ( 如图 5 的 101 所示 ) ;
步骤 B 通过 RS232 接口电路 9, 实现 PC 机与多功能红外测试仪的通讯连接, 下载所 需的解码协议, 通过薄膜开关按键面板选择所需的载波协议, 并选择模式 ( 如图 5 的 102 所 示);
步骤 C 判断是否有存储数据, 数据指的是进行测试时所需的键值 ( 包括系统码和 数据码 )。若未存储数据, 则执行步骤 D ; 若有存储数据, 则执行步骤 E( 如图 5 的 103 所 示);
步骤 D 通过薄膜开关按键面板选择复位键 + 测试键 + 解码协议编号, 调用已有存 储数据并进入测试模式 ( 如图 5 的 104 所示 ) ;
步骤 E 通过薄膜开关按键电路选择学习键 + 解码协议的编号, 进入学习模式 ; 学习 时, 将被学习的遥控器发射窗口对准多功能红外测试仪的红外接收窗口或者 RF 接收窗口,
按下遥控器上要学习的按键, 则红外编码数据或者无线编码数据就通过接收电路 ( 包括第 一红外接收电路、 第二红外接收电路或者 RF 无线收发电路 ) 解调后传输到单片机 U5 中, 数 码管 U6 和 U7 上显示相应的键号和红外遥控器的系统码和数据码 ; 依次按完遥控器的按键 后, 按保存键保存键值 ( 包括系统码和数据码 ), 保存后的键值 ( 包括系统码和数据码 ) 可 用于生产测试 ( 如图 5 的 105 所示 ) ;
步骤 F 开始进行生产测试, 测试时, 将被测试的遥控器发射窗口对准多功能红外 测试仪的红外接收窗口, 按下红外遥控器上要测试的按键, 当码值与存储的键值 ( 包括系 统码和数据码 ) 一致时, 蜂鸣器发出短叫声, 同时 LED 灯亮 ; 当所有的按键测试的顺序与保 存的键值 ( 包括系统码和数据码 ) 一致时, 蜂鸣器发出长叫声, 同时 LED 灯亮, 并回到测试 模式, 此时可再次测试 ( 如图 5 的 106 所示 ) ;
步骤 G 所有功能都一致完成测试 ( 如图 5 的 107 所示 )。
本发明的主要技术参数指标如下 :
1、 工作电压 : DC 5V ;
2、 工作电流 : 100mA(Max) ;
3、 记录存储最大按键数 : 80 ; 4、 最小的解码宽度 : 200us ;
5、 频率测试 : 红外 36 ~ 58KHZ、 RF 30MHZ ~ 3GHZ ;
6、 功耗 : 小于 0.8W。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种多功能红外测试仪, 但本发明并不局 限于实施例, 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 等同变化与 修饰, 均落入本发明技术方案的保护范围内。