一、引言

由于红外线遥控器价格低廉、技术成熟等优势，现在很多智能家电设备还是使用红外线遥控器控制，包括电视机、空调、DVD播放机、电视机顶盒等等。然而，随着家庭中智能家电设备的增加，红外遥控器的数量也在增加。一个家庭使用的遥控器数量从几个到十几个不等，会带来三大问题：

（1）大量的遥控器给用户的使用和管理带来不便；

（2）红外线遥控器使用的一次性碱性电池，废弃后会对环境造成很大危害；

（3）遥控器意外损坏后，很难找到匹配的遥控器。

基于安卓手机wifi的家用wifi智能遥控器，可以同时控制多种不同品牌和型号的家电，取代传统的实物遥控器，实现“一个家庭只需一个遥控器就可以控制所有红外线遥控家电设备”的目标，大大减少遥控器的数量和一次性电池的使用量，为人们创造一个便捷、舒适、环保、节能的家居环境。

二、系统的结构

整个系统主要包括客户端软件和WiFi转红外模块。客户端通过WiFi将编码后的数据传输给WiFi转红外模块，然后WiFi转红外模块根据编码规则向内部红外发射模块发送指令，实现红外数据的传输。

(一)家用wifi智能遥控器客户端的组成

1、键码数据包的收集与设计

（1）键码数据包的采集

红外线遥控器的编码格式通常是NEC。

NEC格式的特点：38kHz载波频率，9ms+4.5ms引导码间隔，使用16位客户代码，8位数据代码，8位取反的数据代码。

随着家用电器的种类和型号越来越多，相应的遥控器也越来越多，为了管理、访问和更新家用电器遥控器的红外编码，需要为各种乱码建立一个数据包。

（2）遥控器按键数据包的设计

由于红外协议不同，互不兼容，直接发送红外数据会使wifi转红外模块的处理很复杂。因此，采集各种红外协议的数据，根据用户自定义的编码规则进行多种协议编码化，并存储在后台数据库中。

为了使按键界面与遥控器数据包匹配，定义数据包格式如下：

文件起始标志位4位。

键码属性128位：设备信息，获取中文字库编码和ASCII码。

载波频率4位：35-42kHz；分辨率为0.5kHz，以适应不同载波的遥控器。

键码编码：对遥控器界面软件的所有按键进行编码，键码数量根据实际红外协议确定。

2、遥控器界面软件的设计

（1）数据库设计

Android操作系统采用标准的SQLite数据库，并提供数据库管理相关的API。SQLiteOpenHelper类中的onCreate()回调方法和onUpdate()回调方法用于创建和打开遥控器的各种红外码表，并存储在数据库中，方便数据的及时更新。

（2）按键与数据包匹配

在手机界面中，每个按键都与其对应的红外代码相匹配，即按键功能与数据库中的各种遥控器数据相连接。通过调用getReadableDatabase()方法，当用户按下按键时，软件会找到数据包，并将与按键连接的数据包数据，即控制家电对应的红外代码，以wifi的形式发送给wifi转红外模块。

（二）WiFi转红外模块

该模块负责数据接收和红外发射。包括wifi数据接收和传输、串行数据分析和红外电平发射。wifi芯片USR-WIFI232用于提供WiFi信号并获取客户端发送的数据，然后通过串口将数据传输到中央控制CPU。

该模块内部采用单片机作为中央控制CPU，处理编码化数据和红外协议的转换。由于单片机其价格低廉，资源充足，功能满足中央控制CPU的要求，所以采用单片机作为中央控制CPU。在单片机程序中设置多个红外协议入口点，在编码化数据传送到单片机后，根据自定义的编码规则查找对应的红外协议入口，从而传送对应的红外级别。

中央控制功能的硬件电路由单片机最小系统和红外发射电路组成。中央控制CPU程序包括定时器功能、串行数据读取功能和红外电平控制功能。定时器功能主要用于产生载波并叠加红外信号，以提高红外信号在空气中传播的抗干扰能力。串口数据读取，分析wifi芯片传输的数据，根据自定义的编码规则进入不同的红外协议功能函数。红外电平控制功能实现特定的红外协议函数，通过串口读取该功能提供的数据，发出匹配的红外信号。

三、实验测试

本实验使用了一种特殊的红外测试仪器，可以监测到红外信号并显示其波形。安装在客户端的安卓手机和wifi转红外模块与实物遥控器进行对比。将实物遥控器和wifi转红外模块对准红外测试仪器。按下实物遥控器的一个按键后，观察红外测试仪器显示的波形；然后在安卓手机上按下相应的遥控器按键后，观察红外测试仪器上的波形。

由此可以看到，客户端安装的安卓手机和wifi转红外模块，可以实现实物遥控器的功能。

四、结束语

本项目设计的新型遥控器运行在安卓手机上，实测数据证明，其实现的功能与原配的实物遥控器性能一致，完全可以替代现有的各种实物遥控器，实现实物遥控设备的数据化，减小成本。因为是基于安卓手机平台，所以具有成本低、扩展性好、“一机多控”、环保、智能等优点，当作品成熟时，它具有很高的市场价值。