专利名称：一种红外线识别电路及红外控制终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于消费电子领域，尤其涉及一种红外线识别电路及红外控制终端。
背景技术：
传统的人机界面设计依靠机械式按键为用户提供系统输入功能，但是由于按键老化以及不便于外观设计等限制制约了其应用的范围，并且随着智能手机、便携式游戏机以及个人导航等设备的日益普及，市场迫切需求一种更新颖、更具吸引力的用户界面方式，目前，通常采用触摸屏、重力感应器和陀螺仪或者摄像头作为人机界面的控制方式。但是触摸屏价格昂贵，重力感应器和陀螺仪需要用户手持操作，用户体验差，摄像头则需要上位机的算法支持，设计复杂。
实用新型内容本实用新型实施例的目的在于提供一种红外线识别电路，旨在解决现有人机界面控制方式应用范围局限，价格昂贵，用户体验差，设计复杂的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种红外线识别电路，所述电路包括将电源电压转换为所述电路的内部工作电压的电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与电源电压连接；发射红外光的红外线发射单元，所述红外线发射单元的供电端与电源电压连接；根据接收反射红外光位置的变化，选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号的红外线接收单元，所述红外线接收单元的供电端与所述电源转换单元的输出端连接， 所述红外线接收单元的多个控制输出端与所述红外线发射单元的多个控制端对应连接；根据接收所述红外线接收反馈信号的相应数据传输端的变化进行运动状态识别， 输出状态识别信号的控制单元，所述控制单元的供电端与所述电源转换单元的输出端连接，所述控制单元的多个数据传输端与所述红外线接收单元的多个数据传输端对应连接， 所述控制单元的多个状态输出端与外部功能模块连接。进一步地，所述红外线发射单元包括第一红外发射管、第二红外发射管、第三红外发射管以及电阻Rl ；所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管分别以管长为边长呈三角形排列，所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管的阳极均与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端为所述红外线发射单元的供电端，所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管的阴极分别为所述红外线发射单元的多个控制端。进一步地，所述红外线接收单元包括电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及传感器；所述电容C5与所述电容C6并联，其一公共端为所述红外线接收单元的供电端与所述传感器的电源端连接，所述电容C5与所述电容C6的另一公共端接地，所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5的一端均与所述传感器的电源端连接，所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5的另一端为所述红外线接收单元的多个数据传输端分别与所述传感器的多个通用I/O接口对应连接，所述传感器的多个数据输出端为所述红外线接收单元的多个控制输出端。进一步地，所述控制单元包括电容C7、电容C8、电阻RlO以及单片机；所述电容C7与所述电容C8并联，其一公共端为所述控制单元的供电端与所述单片机的电源端连接，所述电容C7与所述电容C8的另一公共端接地，所述电阻RlO的一端与所述单片机的电源端连接，所述电阻RlO的另一端与所述单片机的复位端连接，所述单片机的多个数据端为所述控制单元的多个数据传输端，所述单片机的另外多个数据端为所述控制单元的多个状态输出端，单片机的接地端接地。进一步地，，所述电源转换单元包括电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4以及电源转换芯片；所述电容Cl与所述电容C2并联，其一公共端为所述电源转换单元的输入端与所述电源转换芯片的输入端连接，所述电容Cl与所述电容C2的另一公共端与所述电源转换芯片的接地端同时接地，所述电源转换芯片的输出端为所述电源转换单元的输出端同时与所述电容C3、所述电容C4的一端连接，所述电容C3、所述电容C4的另一端分别接地。进一步地，所述电源转换芯片为低压差线性稳压器。进一步地，所述电源转换单元还包括插接外部电源的第一接口，所述第一接口的一端与所述电源转换单元的输入端连接，所述第一接口的另一端接地。进一步地，所述电路还包括与外部功能模块插接的外部第二接口，所述第二接口的一引脚接地，所述第二接口的其余多个引脚与所述控制单元的多个状态输出端连接。本实用新型实施例的另一目的在于提供一种采用上述红外线识别电路的红外控制终端。在本实用新型实施例中，通过红外线接收单元根据接收反射红外光位置的变化， 选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号，并由控制单元根据相应数据传输端的变化进行运动状态识别，该方案设计简单，成本低，用户体验好。
图1为本实用新型实施例提供的红外线识别电路的结构图；图2为本实用新型实施例提供的红外线识别电路的示例电路结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例通过辨别反射红外光的反射位置随反射时间的变化识别物体的运动方向，设计简单，成本低，用户体验好。图1示出本实用新型实施例提供的红外线识别电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。作为本实用新型一实施例提供的红外线识别电路可以应用于各种类型的红外控制终端中，该红外线识别电路包括将电源电压Vrc转换为电路的内部工作电压Vdd的电源转换单元11，该电源转换单元11的输入端与电源电压连接；发射红外光的红外线发射单元12，该红外线发射单元12的供电端与电源电压Vcc 连接；根据接收反射红外光位置的变化，选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号的红外线接收单元13，该红外线接收单元13的供电端与电源转换单元11的输出端连接， 红外线接收单元13的多个控制输出端与红外线发射单元12的多个控制端对应连接；根据接收红外线接收反馈信号的相应数据传输端的变化进行运动状态识别，输出状态识别信号的控制单元14，该控制单元14的供电端与电源转换单元11的输出端连接，控制单元14的多个数据传输端与红外线接收单元13的多个数据传输端对应连接，控制单元 14的多个状态输出端与外部功能模块15连接。以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细说明。图2示出本实用新型实施例提供的红外线识别电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关的部分。在本实用新型实施例中，电源转换单元11包括电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4以及电源转换芯片U3 ；电容Cl与电容C2并联，其一公共端为电源转换单元11的输入端与电源转换芯片 U3的输入端连接，电容Cl与电容C2的另一公共端与电源转换芯片U3的接地端同时接地， 电源转换芯片U3的输出端为电源转换单元11的输出端同时与电容C3、电容C4的一端连接，电容C3、电容C4的另一端分别接地。作为本实用新型一实施例，电源转换芯片U3可以为低压差线性稳压器(low dropout regulator, LDO)。作为本实用新型一实施例，电源转换单元11还包括插接外部电源的第一接口 J1，该第一接口 Jl的一端与电源转换单元11的输入端连接，第一接口 JI的另一端接地。优选地，第一接口 Jl可以为USB接口。红外线发射单元12包括第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管顶3以及电阻Rl ；第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管IR3分别以管长为边长呈三角形排列，第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管IR3的阳极均与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端为红外线发射单元12的供电端，第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管IR3的阴极分别为红外线发射单元12的多个控制端。红外线接收单元13包括[0051]电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及传感器Ul ；电容C5与电容C6并联，其一公共端为红外线接收单元13的供电端与传感器Ul 的电源端Vdd连接，电容C5与电容C6的另一公共端接地，电阻R3、电阻R4、电阻R5的一端均与传感器Ul的电源端Vdd连接，电阻R3、电阻R4、电阻R5的另一端为红外线接收单元13 的多个数据传输端分别与传感器Ul的多个通用I/O接口 GPIO1-GPIO3对应连接，传感器Ul 的多个数据输出端Pei-Pe3为红外线接收单元13的多个控制输出端。对应连接，所述传感器的多个控制单元14包括电容C7、电容C8、电阻RlO以及单片机U2 ；电容C7与电容C8并联，其一公共端为控制单元14的供电端与单片机U2的电源端 Vdd连接，电容C7与电容C8的另一公共端接地，电阻RlO的一端与单片机U2的电源端Vdd连接，电阻RlO的另一端与单片机U2的复位端RST连接，单片机U2的多个数据端P0. 1-P0. 3 为控制单元14的多个数据传输端，单片机U2的另外多个数据端PI. 1-P1. 7为控制单元14 的多个状态输出端，单片机U2的接地端GND接地。在本实用新型实施例中，单片机U2的数据端的数量可根据实际需要选定，其总数应大于或等于控制单元14数据传输端和状态输出端的数量总和。作为本实用新型一实施例，该红外线识别电路还包括与外部功能模块插接的外部第二接口 J2，该第二接口 J2的一引脚接地，第二接口 J2的其余多个引脚与控制单元12的多个状态输出端连接。在本实用新型实施例中，通过第一接口 Jl输入5V电源电压，电容Cl和电容C2对该电源电压进行滤波，滤波后的5V电源电压通过低压差线性稳压器U3转换为3. 3V直流电压，经过电容C3和电容C4滤波后，为控制单元14以及红外线接收单元13提供内部工作电压。该内部工作电压经过电容C7和电容C8再次滤波后为单片机U2上电，单片机U2 根据设定的程序分时输出红外线发射控制信号，传感器Ul通过电容C5和电容C6对3. 3V 内部工作电压再次滤波后上电工作，将接收到的红外线发射控制信号转换为导通信号，电阻R3、电阻R4以及电阻R5均为上拉电阻，第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管IR3在导通信号的控制下发射红外光，以探测其发射范围内的物体，当物体进入任一红外发射管发射的范围内，传感器Ul接收反射回来的红外光，并根据接收反射红外光位置的变化，选择相应的数据传输端向单片机U2输出红外线接收反馈信号，单片机U2根据接收红外线接收反馈信号的相应数据传输端的变化进行运动状态识别，输出状态识别信号，即当布局在三个不同方向的红外发射管分时导通，传感器Ul首先接收到哪个发射管反射回来红外光，则代表物体是首先出现在对应发射管的光源覆盖范围内的，然后根据接收到另外方向的红外发射管发射并反射回来红外光的先后，来识别物体的移动方向。例如 若第一红外发射管顶1、第二红外发射管顶2、第三红外发射管IR3按照图2所示的位置排列，当传输红外线接收反馈信号的数据传输端由第一红外发射管IRl的对应端变化为第二红外发射管IR2的对应端时，则单片机U2将该物体的动作识别为从左至右的水平运动，当传输红外线接收反馈信号的数据传输端由第一红外发射管IRl的对应端变化为第三红外发射管IR3的对应端时，则单片机U2将该物体的动作识别为从上至下的竖直运动。[0061]单片机U2将处理后输出的状态识别信号通过第二接口 J2传输给外部功能模块 15，以控制其他功能电路模块执行相应的命令。在本实用新型实施例中，可以通过电阻RlO对单片机U2复位，电阻Rl为限流电阻。在本实用新型实施例中，将红外线接收单元中的红外发射管以三角形排列，根据接收布局在三个不同方向反射红外光位置的先后变化，选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号，并由控制单元根据相应数据传输端的变化进行运动状态识别，识别物体的运动方向，该方案设计简单，成本低，用户体验好，并通过增加通用接口与外部功能模块通信，加强了可操作性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种红外线识别电路，其特征在于，所述电路包括将电源电压转换为所述电路的内部工作电压的电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与电源电压连接；发射红外光的红外线发射单元，所述红外线发射单元的供电端与电源电压连接； 根据接收反射红外光位置的变化，选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号的红外线接收单元，所述红外线接收单元的供电端与所述电源转换单元的输出端连接，所述红外线接收单元的多个控制输出端与所述红外线发射单元的多个控制端对应连接；根据接收所述红外线接收反馈信号的相应数据传输端的变化进行运动状态识别，输出状态识别信号的控制单元，所述控制单元的供电端与所述电源转换单元的输出端连接，所述控制单元的多个数据传输端与所述红外线接收单元的多个数据传输端对应连接，所述控制单元的多个状态输出端与外部功能模块连接。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述红外线发射单元包括 第一红外发射管、第二红外发射管、第三红外发射管以及电阻Rl ；所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管分别以管长为边长呈三角形排列，所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管的阳极均与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端为所述红外线发射单元的供电端，所述第一红外发射管、所述第二红外发射管、所述第三红外发射管的阴极分别为所述红外线发射单元的多个控制端。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述红外线接收单元包括 电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5以及传感器；所述电容C5与所述电容C6并联，其一公共端为所述红外线接收单元的供电端与所述传感器的电源端连接，所述电容C5与所述电容C6的另一公共端接地，所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5的一端均与所述传感器的电源端连接，所述电阻R3、所述电阻R4、所述电阻R5的另一端为所述红外线接收单元的多个数据传输端分别与所述传感器的多个通用I/ 0接口对应连接，所述传感器的多个数据输出端为所述红外线接收单元的多个控制输出端。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制单元包括 电容C7、电容C8、电阻RlO以及单片机；所述电容C7与所述电容C8并联，其一公共端为所述控制单元的供电端与所述单片机的电源端连接，所述电容C7与所述电容C8的另一公共端接地，所述电阻RlO的一端与所述单片机的电源端连接，所述电阻RlO的另一端与所述单片机的复位端连接，所述单片机的多个数据端为所述控制单元的多个数据传输端，所述单片机的另外多个数据端为所述控制单元的多个状态输出端，单片机的接地端接地。
5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源转换单元包括 电容Cl、电容C2、电容C3、电容C4以及电源转换芯片；所述电容Cl与所述电容C2并联，其一公共端为所述电源转换单元的输入端与所述电源转换芯片的输入端连接，所述电容Cl与所述电容C2的另一公共端与所述电源转换芯片的接地端同时接地，所述电源转换芯片的输出端为所述电源转换单元的输出端同时与所述电容C3、所述电容C4的一端连接，所述电容C3、所述电容C4的另一端分别接地。
6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电源转换芯片为低压差线性稳压器。
7.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电源转换单元还包括插接外部电源的第一接口，所述第一接口的一端与所述电源转换单元的输入端连接， 所述第一接口的另一端接地。
8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括与外部功能模块插接的外部第二接口，所述第二接口的一引脚接地，所述第二接口的其余多个引脚与所述控制单元的多个状态输出端连接。
9.一种红外控制终端，其特征在于，所述红外控制终端包括如权利要求1至8任一项所述的红外线识别电路。
专利摘要本实用新型适用于消费电子领域，提供了一种红外线识别电路及红外控制终端，所述电路包括电源转换单元，其输入端与电源电压连接；红外线发射单元，其供电端与电源电压连接；红外线接收单元，其供电端与电源转换单元的输出端连接，红外线接收单元的多个控制输出端与红外线发射单元的多个控制端对应连接；控制单元，其供电端与电源转换单元的输出端连接，控制单元的多个数据传输端与红外线接收单元的多个数据传输端对应连接，控制单元的多个状态输出端与外部功能模块连接。本实用新型根据接收反射红外光位置的变化，选择相应的数据传输端输出红外线接收反馈信号，并根据相应数据传输端的变化进行运动状态识别，该方案设计简单，成本低，用户体验好。
文档编号G06F3/042GK202257523SQ20112035332
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者徐鹏, 王艳明, 黄志凌 申请人:深圳市欧昂电子厂