消費電子求突破:智能手機用作電視機遙控器設計
發布時間:2015-03-15 責任編輯:echolady
【導讀】智能手機的普及不僅僅給大家帶來更多的通訊便利,利用智能手機的WIFI功能對電視機進行遙控也成為必然。同時也是因為智能手機便於攜帶,給人們的日常生活帶來便利。
雖然智能手機和目前大多數電視機都具有Wi-Fi,但電視機的Wi-Fi無法實現與智能手機的Wi—Fi鏈接,因為電視機不能額外加載Wi—Fi應用程序,導致智能手機無法對電視機的Wi—Fi進行“額外”控製。
但是,智能手機可以加載“額外”的應用程序,實現Wi—Fi控製。所以,怎樣讓電視機接收智能手機的Wi—Fi控製就是實現這種控製的關鍵。
目前電視機都有紅外遙控功能,利用它的這個功能,將電視機的紅外接收電路去掉,改接一個Wi—Fi接收轉TTL控製電路、而傳給電視機的控製是紅外遙控編碼信號,就實現了智能手機利用Wi—Fi對電視機進行遙控。
各種電視機的紅外遙控電路雖然各有不同,但原理都是一樣的。本文以海信LED55K560X3D電視機為例進行設計,其紅外遙控電路與電視機的接口插座定義如圖1所示。

圖1 LED55K560X3D電視機紅外遙控電路的插座接口定義
在圖1中,IR是電視機紅外遙控接收器發給電視機的紅外控製信號。GND是公共信號。STANDBY是電視機給紅外遙控接收器的電視機待機/開機信號。當電視機處於待機時,此信號為高;當電視機開機時,此信號為低。+5V是電視機給紅外遙控接收器提供的5V電源。其它引腳無定義。根據圖1的信號定義,就可以構建圖2所示電視機Wi-Fi轉TTL信號的控製電路。

圖2 Wi-Fi轉TTL信號的控製電路
圖2中,采用美國Qualcomm公司的OCA4004芯片作為主芯片來構成這種控製電路。因為OCA4004是一款帶有CPU、並嵌入IEEE802.11 a/b/g/n協議、支持英特網工作的Wi—Fi芯片,不僅外圍電路構成簡單可靠,還能嵌入二次開發的程序,而不要另外增加MCU、ROM和RAM電路。為了保持電視機的主控電路不做改動,與電視機紅外遙控的接口依然不變,采用原有的HX1.25—9P—L—K插座,其信號腳的定義也不做改變。原紅外遙控接收電路的待機信號STANDBY電路也按照原電路設計。在此處改變的地方是,三極管V1集電極增加了一個電阻R1,將待機信號引入OCA4004,進行開機/待機檢測。紅外接收處理電路全部去掉,換成以QCA4004為核心的Wi—Fi收發電路。增加Wi—Fi信號處理程序,將控製信號轉換成對應的紅外遙控編碼,通過三極管V2進行電壓幅值轉換後送給電視機主控板,實現對電視機進行Wi—Fi遙控。
2 手機使用界麵和應用程序設計
因yin為wei人ren們men習xi慣guan了le普pu通tong電dian視shi機ji紅hong外wai遙yao控kong器qi的de使shi用yong,所suo以yi,智zhi能neng手shou機ji的de電dian視shi機ji遙yao控kong界jie麵mian模mo仿fang電dian視shi機ji紅hong外wai遙yao控kong器qi的de按an鍵jian順shun序xu設she置zhi,使shi人ren們men熟shu悉xi易yi用yong。另ling外wai,各ge種zhong智zhi能neng手shou機ji的de分fen辨bian率lv不bu同tong,而er應ying用yong程cheng序xu必bi須xu適shi應ying不bu同tong智zhi能neng手shou機ji的de分fen辨bian率lv。這zhe就jiu要yao求qiu設she計ji時shi不bu能neng僅jin考kao慮lv一yi款kuan手shou機ji顯xian示shi屏ping的de分fen辨bian率lv,而er要yao考kao慮lv各ge種zhong智zhi能neng手shou機ji的de顯xian示shi屏ping。為wei此ci,在zai手shou機ji應ying用yong程cheng序xu設she計ji中zhong,采cai取qu讀du取qu手shou機ji顯xian示shi分fen辨bian率lv,並bing根gen據ju分fen辨bian率lv進jin行xing界jie麵mian顯xian示shi處chu理li。
由於現在的LED電視機紅外遙控器按鍵多達50多個,無法在一個界麵中全部顯示出來。所以,手機應用程序在顯示界麵處理中還需要進行上下拉動的滾屏顯示處理。
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手機對Wi—Fi的控製程序可以采用C++或Java等程序編程,具體控製程序流程見圖3的程序框圖。
電視機在智能手機中的注冊,就是智能手機通過Wi-Fi發起的引導所需電視機將MAC地址發給智能手機,並將該電視機的MAC地址存儲在智能手機中,同時,將智能手機Wi-Fi的MAC地址發給對應的電視機,在電視機增加的Wi—Fi控製板中將智能手機的MAC地址保存在注冊地址存儲區的過程。完成這個過程,就使智能手機與對應的電視機形成了Wi—Fi局域網的組網。
3 Wi-Fi轉TTL信號控製電路程序設計
Wi—Fi轉TTL信號控製電路如圖2所示。該電路中的芯片OCA4004己嵌入了Wi-Fi收發處理底層程序,所以,隻要設計檢測芯片11腳(電視機待機/開機)信號,將OCA4004收到符合該電路地址的控製信號幀轉換成符合電視機紅外遙控碼的程序以及應答智能手機的應答幀並送OCA4004的發送緩衝器就可以了。具體程序框圖如圖4所示。
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圖3 智能手機應用程序流程圖
由you於yu目mu前qian許xu多duo家jia庭ting都dou擁yong有you二er台tai及ji二er台tai以yi上shang的de電dian視shi機ji,所suo以yi,需xu要yao智zhi能neng手shou機ji選xuan擇ze具ju體ti要yao控kong製zhi的de電dian視shi機ji。為wei了le對dui每mei台tai電dian視shi機ji都dou能neng分fen別bie單dan獨du控kong製zhi,需xu要yao在zai智zhi能neng手shou機ji中zhong對dui各ge個ge電dian視shi機ji注zhu冊ce,並bing按an照zhao注zhu冊ce地di址zhi進jin行xing控kong製zhi,從cong而er實shi現xian每mei台tai電dian視shi機ji的de獨du立li控kong製zhi。電視機在智能手機中的注冊,就是智能手機通過Wi-Fi發起的引導所需電視機將MAC地址發給智能手機,並將該電視機的MAC地址存儲在智能手機中,同時,將智能手機Wi-Fi的MAC地址發給對應的電視機,在電視機增加的Wi—Fi控製板中將智能手機的MAC地址保存在注冊地址存儲區的過程。完成這個過程,就使智能手機與對應的電視機形成了Wi—Fi局域網的組網。
3 Wi-Fi轉TTL信號控製電路程序設計
Wi—Fi轉TTL信號控製電路如圖2所示。該電路中的芯片OCA4004己嵌入了Wi-Fi收發處理底層程序,所以,隻要設計檢測芯片11腳(電視機待機/開機)信號,將OCA4004收到符合該電路地址的控製信號幀轉換成符合電視機紅外遙控碼的程序以及應答智能手機的應答幀並送OCA4004的發送緩衝器就可以了。具體程序框圖如圖4所示。

圖4 Wi—Fi轉TTL信號控製電路控製程序流程圖
4 Wi—Fi控製抗幹擾的處理
由於無線信號環境的開放性,Wi—Fi信xin號hao在zai空kong中zhong傳chuan輸shu時shi會hui受shou到dao各ge種zhong電dian磁ci幹gan擾rao和he空kong中zhong傳chuan輸shu衰shuai減jian,造zao成cheng傳chuan輸shu錯cuo誤wu,導dao致zhi控kong製zhi失shi敗bai。所suo以yi,在zai本ben方fang案an中zhong,采cai用yong被bei控kong對dui象xiang應ying答da是shi否fou正zheng確que執zhi行xing控kong製zhi命ming令ling的de方fang法fa來lai確que保bao控kong製zhi是shi否fou被bei正zheng確que執zhi行xing。具ju體ti方fang法fa是shi,如ru果guo智zhi能neng手shou機ji收shou到dao的de應ying答da幀zhen不bu正zheng確que或huo規gui定ding時shi間jian內nei沒mei有you收shou到dao正zheng確que應ying答da幀zhen,智zhi能neng手shou機ji重zhong發fa該gai控kong製zhi命ming令ling,直zhi到dao收shou到dao正zheng確que應ying答da幀zhen,或huo規gui定ding次ci數shu的de發fa送song該gai控kong製zhi命ming令ling而er沒mei有you收shou到dao正zheng確que應ying答da幀zhen(此時,智能手機給出通信故障告警)。
這zhe種zhong方fang法fa解jie決jue了le智zhi能neng手shou機ji對dui電dian視shi機ji發fa出chu控kong製zhi命ming令ling是shi否fou被bei電dian視shi機ji正zheng確que執zhi行xing的de問wen題ti,但dan是shi,沒mei有you解jie決jue電dian視shi機ji正zheng確que執zhi行xing控kong製zhi命ming令ling後hou,應ying答da智zhi能neng手shou機ji的de應ying答da幀zhen在zai傳chuan輸shu給gei智zhi能neng手shou機ji時shi受shou到dao空kong中zhong幹gan擾rao、造成出錯,使智能手機不知道電視機已正確執行該命令,而再次發送同樣的命令,使電視機出現不應有的現象。如,按下開關鍵,電視機正確執行控製命令,返回的應答受幹擾出錯,導致智能手機重複發開/關機命令,出現電視機反複不斷地開/停機。
為wei避bi免mian上shang述shu情qing況kuang的de出chu現xian,在zai智zhi能neng手shou機ji發fa給gei電dian視shi機ji的de控kong製zhi命ming令ling中zhong,增zeng加jia一yi個ge字zi節jie的de發fa送song次ci數shu。這zhe樣yang,當dang智zhi能neng手shou機ji發fa送song新xin控kong製zhi命ming令ling時shi,該gai字zi節jie的de數shu據ju為wei0.如果智能手機重發一次該命令,該字節就加1.以此類推,直到該字節數值達到通信故障次數。電視機收到該控製命令後,如果該字節數值為0,就執行該命令,並置該命令標誌為1,清前一個控製命令標誌,然後發正確執行應答幀給智能手機;如果不為0,就檢查該控製命令標誌是否為0.為0,按照上麵該字節為0的流程處理;不為0,不再執行該控製命令,而是發正確執行應答幀給智能手機,告訴智能手機該控製命令己執行了,避免電視機重複執行命令。這zhe種zhong方fang法fa解jie決jue了le智zhi能neng手shou機ji對dui電dian視shi機ji發fa出chu控kong製zhi命ming令ling是shi否fou被bei電dian視shi機ji正zheng確que執zhi行xing的de問wen題ti,但dan是shi,沒mei有you解jie決jue電dian視shi機ji正zheng確que執zhi行xing控kong製zhi命ming令ling後hou,應ying答da智zhi能neng手shou機ji的de應ying答da幀zhen在zai傳chuan輸shu給gei智zhi能neng手shou機ji時shi受shou到dao空kong中zhong幹gan擾rao、造成出錯,使智能手機不知道電視機已正確執行該命令,而再次發送同樣的命令,使電視機出現不應有的現象。如,按下開關鍵,電視機正確執行控製命令,返回的應答受幹擾出錯,導致智能手機重複發開/關機命令,出現電視機反複不斷地開/停機。
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