具有自充电功能的音频信号红外发射装置及其遥控方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置及其遥控方法，音频信号红外发射装置包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路，3.5mm音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压电路的右声道输入端连接，倍压电路和电容充电电路连接，电容充电电路和信号放大发射电路连接，全波整流电路和信号放大发射电路连接，全波整流电路分别与电容充电电路和信号放大发射电路连接；优点是成本较低，传输距离较远，能耗较低，可靠性和稳定性均较高，不需要通过电池供电，不会造成环境的污染和能源的浪费。
【专利说明】
具有自充电功能的音频信号红外发射装置及其遥控方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种音频信号红外发射装置，尤其是涉及一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置及其遥控方法。
【背景技术】
[0002]随着电子科技的迅猛发展，幻灯片投影仪、电视、空调、灯光设备以及游戏设备等高科技智能家电设备逐步走进了人们的生活。电器遥控器作为用户与这些智能家电设备进行交互的工具，在人们的生活中具有举足轻重的地位。现有的电器遥控器主要为红外遥控器，红外遥控器采取红外遥控的方式实现对电器的控制。由于红外遥控器具有价格低廉和技术成熟等优点，目前，智能家电设备内普遍都设置有红外接收装置，采用红外遥控器进行控制。然而，随着家庭中智能家电设备的增多，红外遥控器数量也在增加，一个家庭使用的遥控器数量少则数个，多则十几个，由此导致以下问题:数量众多的遥控器给使用者带来使用和管理上的不便;红外遥控器使用的一次性碱性电池，废弃后若不妥善处理会给环境带来极大的危害，不符合当今绿色和环保的社会需求;遥控器意外损坏后，很难找到匹配的遥控器。如今，智能手机的使用已经渗透到人民生活的方方面面，如果能用智能手机实现家用电器的遥控功能，这将极大的方便人们的生活。但是由于智能手机产品功能定义的原因，大部分智能手机都不内置红外遥控的装置。而市面上的智能手机都带有3.5_音频输出接口，这为以智能手机来替代传统的红外遥控器提供了可能。目前，市场上已经出现了配合智能手机使用来实现红外遥控器功能的红外发射装置，使用者通过操作智能手机内安装的各种家电控制用APP软件生成音频信号，该音频信号通过智能手机的3.5mm音频输出接口输入给红外发射装置，红外发射装置发射红外控制信号对家电进行遥控，由此采用一部智能手机实现对多种家电的控制，解决了传统的红外遥控器存住的大量问题。
[0003]现有的音频信号红外发射装置主要有三种。第一种音频信号红外发射装置由两个反接的红外发射管组成，使用该红外发射装置时，发射管直接连接在手机的3.5_音频输出接口，利用手机的3.5_音频输出接口发出的信号进行发射;第二种音频信号红外发射装置由全波整流电路和晶体管放大电路组成，使用该红外发射装置时，全波整流电路与智能手机的音频接口连接，智能手机内安装的应用软件软件将控制信号(音频信号)进行内部的19kHz调制得到19kHz的载波信号发动给全波整流电路，全波整流电路将载波信号的频率提升至38kHz，该38kHz的载波信号通过晶体管放大电路放大后输出。第三种音频信号的红外发射装置主要由微控制器组成，使用该红外发射装置时，微控制器与智能手机的音频接口连接，智能手机直接发出红外指令给微控制器，微控制器对该红外指令进行处理后得到控制信号发出。
[0004]上述第一种音频信号红外发射装置结构简单，但是由于智能手机的3.5mm音频输出接口的输出功率通常较小，将会导致红外发射装置的传输距离很短，缺乏实用性。上述第二种音频信号红外发射装置成本较低，体积较小，但是其存在以下问题:一、全波整流电路处理后的信号直接输入晶体管放大电路中，由于晶体管放大电路中的晶体管存在导通压降，智能手机的音频接口的输出电流过小时，晶体管将无法导通而使晶体管放大电路失效，最终导致红外发射装置的可靠性和稳定性较差;二、晶体管放大电路静态时功率损耗大，以致红外发射装置功耗较大。上述第三种音频信号红外发射装置通过微控制器产生音频信号，传输距离较远，可靠性和稳定性均较高，但是其成本和功耗均较高，并且体积较大。另外上述三种音频信号红外发射装置仍需要通过电池供电，电池的容量有限，一段时间后就要更换电池，仍然会造成环境的污染和能源的浪费。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题之一是提供一种成本较低，体积较小，传输距离较远，能耗较低，可靠性和稳定性均较高的具有自充电功能的音频信号红外发射装置，该音频信号红外发射装置内部产生工作电压，不需要通过电池供电，不会造成环境的污染和能源的浪费。
[0006]本发明解决上述技术问题之一所采用的技术方案为:一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路;所述的3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，所述的3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，所述的3.5mm音频插头的接地端接地，所述的全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，所述的倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，所述的电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述的信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，所述的3.5mm音频插头的左声道输出端分别与所述的全波整流电路的左声道输入端和所述的倍压电路的左声道输入端连接，所述的3.5mm音频插头的右声道输出端分别与所述的全波整流电路的右声道输入端和所述的倍压电路的右声道输入端连接，所述的倍压电路的输出端和所述的电容充电电路的第一输入端连接，所述的电容充电电路的输出端和所述的信号放大发射电路的第一输入端连接，所述的全波整流电路的第一输出端和所述的信号放大发射电路的第二输入端连接，所述的全波整流电路的第二输出端分别与所述的电容充电电路的第二输入端和所述的信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给所述的电容充电电路充电，所述的电容充电电路作为所述的信号放大发射电路供电电源，然后所述的信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控。
[0007]所述的全波整流电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述的第一二极管、所述的第二二极管、所述的第三二极管、所述的第四二极管、所述的第五二极管和所述的第六二极管均为整流二极管;所述的第一二极管的正极为所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二二极管的正极为所述的全波整流电路的右声道输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第二二极管的负极、所述的第一电阻的一端、所述的第三二极管的正极和所述的第五二极管的负极连接，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第三二极管的负极、所述的第二电阻的一端和所述的第四二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第一输出端，所述的第五二极管的正极、所述的第二电阻的另一端和所述的第六二极管的正极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第二输出端，所述的第四二极管的正极和所述的第六二极管的负极接地。该电路在电容充电电路充电阶段，第一输出端和第二输出端之间的输出电压为O，避免对电容充电电路的充电过程造成干扰，在电容充电电路充电完成后，第一输出端和第二输出端之间输出二倍频的正弦波信号，实现遥控信好的传输。
[0008]所述的倍压电路包括第一电容、第二电容、第七二极管和第八二极管，所述的第七二极管和所述的第八二极管均为整流二极管;所述的第一电容的一端为所述的倍压电路的左声道输入端，所述的第七二极管的正极和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的倍压电路的右声道输入端，所述的第一电容的另一端、所述的第七二极管的负极和所述的第八二极管的正极连接，所述的第八二极管的负极和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压电路的输出端。该电路能够将接入的信号进行二倍压，和检波，结构简单，成本较低。
[0009]所述的电容充电电路包括第三电容和第九二极管，所述的第九二极管为稳压二极管;所述的第九二极管的正极为所述的电容充电电路的第一输入端，所述的第三电容的一端为所述的电容充电电路的第二输入端，所述的第九二极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的电容充电电路的输出端。该电容充电电路采用简单的电路结构实现电容充电功能，将输入其内的输入的能量储存在第三电容中，为后级的信号放大发射电路提供工作电压，在保证具有充电供电功能的基础上，结构简单，成本较低。
[0010]所述的信号放大发射电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、三极管和红外发射二极管;所述的第三电阻的一端和所述的第五电阻的一端连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电路的第二输入端，所述的第四电阻的一端和所述的红外发射二极管的负极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第三输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第四电容的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第五电阻的另一端和所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接。该电路米用三个电阻。一个电容、一个三极管和一个红外发射二极管来实现信号的放大输出，电路结构简单，电容充电电路提供的工作电压能够使其正常工作。
[0011 ]与现有技术相比，本发明的音频信号红外发射装置优点在于通过3.5_音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路来构建具有自充电功能的音频信号红外发射装置，成本较低，体积较小，3.5_音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，3.5mm音频插头的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，3.5mm音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压电路的右声道输入端连接，倍压电路的输出端和电容充电电路的第一输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的第一输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，全波整流电路的第二输出端分别与电容充电电路的第二输入端和信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给电容充电电路充电，电容充电电路作为信号放大发射电路供电电源，然后信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控，在红外遥控过程中，倍压电路与电容充电电路协同工作，为信号放大发射电路提供了合适的静态工作点，即使智能手机的音频接口的输出电流较小，信号放大发射电路放大的音频信号也具有较远的发射距离，并且具有较高的稳定性和可靠性，该音频信号红外发射装置内部通过电容充电电路作为供电电源产生工作电压，不需要通过电池供电，不会造成环境的污染和能源的浪费。
[0012]本发明所要解决的技术问题之一是提供一种成本较低，传输距离较远，能耗较低，可靠性和稳定性均较高的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，该遥控方法通过音频信号红外发射装置实现，音频信号红外发射装置内部产生工作电压，不需要通过电池供电，不会造成环境的污染和能源的浪费。
[0013]本发明解决上述技术问题之二所采用的技术方案为:一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，包括以下步骤:
[0014]①开启智能手机中安装的家电控制用APP软件，所述的家电控制用APP软件包括设置有用于家电红外遥控的多种红外控制指令的人机交互界面、控制模块、第一 AD转换模块、第二 AD转换模块、调制模块和反相模块，所述的人机交互模块和控制模块连接，所述的控制模块设置有第一输出端和第二输出端，所述的控制模块的第一输出端和所述的第一 AD转换模块的输入端连接，所述的第一 AD转换模块的输出端分别与所述的反相模块的输入端和所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端连接，所述的反相模块的输出端和所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端连接，所述的控制模块的第二输出端和所述的调制模块的输入端连接，所述的调制模块的输出端和所述的第二 AD转换模块的输入端连接，所述的第二 AD转换模块的输出端分别与所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端和右声道输入端连接；
[0015]②智能手机中的家电控制用APP软件开启后，进入所述的人机交互界面，在人机交互界面上点击所需的红外控制指令，所述的人机交互界面将该红外控制指令发送给所述的控制模块；
[0016]③所述的控制模块接收所述的红外控制指令后，即刻生成频率为19Khz、时长为500ms的正弦波模拟信号，所述的控制模块的第一输出端将该正弦波模拟信号发送给所述的第一 AD转换模块，所述的第一 AD转换模块将该正弦波模拟信号转换为正弦波数字信号，所述的第一AD模块采样频率为44.lKhz，采样位数为16bit;所述的正弦波数字信号被分为两路，一路正弦波数字信号通过所述的反相模块反相180度后输入所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端，另一路正弦波数字信号直接输入所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端，所述的智能手机的音频处理器生成相位相差180度的左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并通过其音频输出接口输出，
[0017]④所述的音频信号红外发射装置的3.5_音频插头接收左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给所述的倍压电路和所述的全波整流电路，由于左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号相位相差180度，此时全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为0，倍压电路的输出端输出左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号的叠加信号到电容充电电路，电容充电电路的电容两端得到直流电压，该直流电压作为信号放大发射电路的供电电源，所述的信号放大发射电路无信号输出；
[0018]⑤当所述的控制模块接收所述的红外控制指令500ms后，此时所述的控制模块开始识别所述的红外控制指令并生成相应的红外控制命令发送给所述的调制模块，
[0019]⑥所述的调制模块采用频率为19Khz的正弦波对所述的红外控制命令进行调制，得到模拟调制信号输送给所述的第二AD转换模块，所述的第二AD模块采样频率为44.1Khz，采样位数为16bit，所述的第二 AD转换模块将所述的模拟调制信号转换为数字调制信号后分两路输出到所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端和左声道输入端，所述的智能手机的音频处理器生成同相的左声道红外音频信号和右声道红外音频信号并通过其音频输出接口输出；
[0020]⑦所述的音频信号红外发射装置的3.5mm音频插头接收左声道红外音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给所述的倍压电路和所述的全波整流电路，由于左声道红外音频信号和右声道红外音频信号相位相同，此时倍压电路输出端的输出电压为0，全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为一个两倍频率的半波信号，其频率为38Khz；
[0021]⑧所述的电容充电电路提供所述的信号放大发射电路的供电电源，所述的信号放大发射电路将该半波信号放大后发送出去，实现对家电的红外遥控。
[0022]所述的全波整流电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述的第一二极管、所述的第二二极管、所述的第三二极管、所述的第四二极管、所述的第五二极管和所述的第六二极管均为整流二极管;所述的第一二极管的正极为所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二二极管的正极为所述的全波整流电路的右声道输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第二二极管的负极、所述的第一电阻的一端、所述的第三二极管的正极和所述的第五二极管的负极连接，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第三二极管的负极、所述的第二电阻的一端和所述的第四二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第一输出端，所述的第五二极管的正极、所述的第二电阻的另一端和所述的第六二极管的正极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第二输出端，所述的第四二极管的正极和所述的第六二极管的负极接地。
[0023]所述的倍压电路包括第一电容、第二电容、第七二极管和第八二极管，所述的第七二极管和所述的第八二极管均为整流二极管;所述的第一电容的一端为所述的倍压电路的左声道输入端，所述的第七二极管的正极和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的倍压电路的右声道输入端，所述的第一电容的另一端、所述的第七二极管的负极和所述的第八二极管的正极连接，所述的第八二极管的负极和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压电路的输出端。
[0024]所述的电容充电电路包括第三电容和第九二极管，所述的第九二极管为稳压二极管;所述的第九二极管的正极为所述的电容充电电路的第一输入端，所述的第三电容的一端为所述的电容充电电路的第二输入端，所述的第九二极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的电容充电电路的输出端。
[0025]所述的信号放大发射电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、三极管和红外发射二极管;所述的第三电阻的一端和所述的第五电阻的一端连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电路的第二输入端，所述的第四电阻的一端和所述的红外发射二极管的负极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第三输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第四电容的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第五电阻的另一端和所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接。
[0026]与现有技术相比，本发明的音频信号红外发射装置的遥控方法优点在于采用具有自充电功能的音频信号红外发射装置来实现红外遥控，音频信号红外发射装置包括3.5_音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路，成本较低，体积较小，3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，3.5_音频插头的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，3.5mm音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压电路的右声道输入端连接，倍压电路的输出端和电容充电电路的第一输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的第一输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，全波整流电路的第二输出端分别与电容充电电路的第二输入端和信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给电容充电电路充电，电容充电电路作为信号放大发射电路供电电源，然后信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控，在红外遥控过程中，倍压电路与电容充电电路协同工作，为信号放大发射电路提供了合适的静态工作点，即使智能手机的音频接口的输出电流较小，信号放大发射电路放大的音频信号也具有较远的发射距离，并且具有较高的稳定性和可靠性，该音频信号红外发射装置内部通过电容充电电路作为供电电源产生工作电压，不需要通过电池供电，不会造成环境的污染和能源的浪费。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的原理框图；
[0028]图2为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的3.5mm音频插头的结构图；
[0029]图3为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的全波整流电路的电路图；
[0030]图4为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的倍压电路的电路图；
[0031]图5为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的电容充电电路的电路图；
[0032]图6为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的信号放大发射电路的电路图；
[0033]图7为本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法中家电控制用APP软件的结构框图。
【具体实施方式】
[0034]本发明公开了一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，以下结合附图实施例对本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置作进一步详细描述。
[0035]实施例一:如图1所示，一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路;3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，3.5mm音频插头的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，3.5mm音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压电路的右声道输入端连接，倍压电路的输出端和电容充电电路的第一输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的第一输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，全波整流电路的第二输出端分别与电容充电电路的第二输入端和信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给电容充电电路充电，电容充电电路作为信号放大发射电路供电电源，然后信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控。
[0036]实施例二:如图1所示，一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路;3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，3.5mm音频插头的接地端接地，全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，3.5mm音频插头的左声道输出端分别与全波整流电路的左声道输入端和倍压电路的左声道输入端连接，3.5mm音频插头的右声道输出端分别与全波整流电路的右声道输入端和倍压电路的右声道输入端连接，倍压电路的输出端和电容充电电路的第一输入端连接，电容充电电路的输出端和信号放大发射电路的第一输入端连接，全波整流电路的第一输出端和信号放大发射电路的第二输入端连接，全波整流电路的第二输出端分别与电容充电电路的第二输入端和信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给电容充电电路充电，电容充电电路作为信号放大发射电路供电电源，然后信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控。
[0037]如图2所示，本实施例中，全波整流电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6均为整流二极管；第一二极管Dl的正极为全波整流电路的左声道输入端，第二二极管D2的正极为全波整流电路的右声道输入端，第一二极管Dl的负极、第二二极管D2的负极、第一电阻Rl的一端、第三二极管D3的正极和第五二极管D5的负极连接，第一电阻Rl的另一端接地，第三二极管D3的负极、第二电阻R2的一端和第四二极管D4的负极连接且其连接端为全波整流电路的第一输出端，第五二极管D5的正极、第二电阻R2的另一端和第六二极管D6的正极连接且其连接端为全波整流电路的第二输出端，第四二极管D4的正极和第六二极管D6的负极接地。
[0038]如图3所示，倍压电路包括第一电容Cl、第二电容C2、第七二极管D7和第八二极管D8，第七二极管D7和第八二极管D8均为整流二极管;第一电容Cl的一端为倍压电路的左声道输入端，第七二极管D7的正极和第二电容C2的一端连接且其连接端为倍压电路的右声道输入端，第一电容Cl的另一端、第七二极管D7的负极和第八二极管D8的正极连接，第八二极管D8的负极和第二电容C2的另一端连接且其连接端为倍压电路的输出端。
[0039]如图4所示，电容充电电路包括第三电容C3和第九二极管D9，第九二极管D9为稳压二极管;第九二极管D9的正极为电容充电电路的第一输入端，第三电容C3的一端为电容充电电路的第二输入端，第九二极管D9的负极和第三电容C3的另一端连接且其连接端为电容充电电路的输出端。
[0040]如图5所示，信号放大发射电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4、三极管Ql和红外发射二极管IRl;第三电阻R3的一端和第五电阻R5的一端连接且其连接端为信号放大发射电路的第一输入端，第四电容C4的一端为信号放大发射电路的第二输入端，第四电阻R4的一端和红外发射二极管IRl的负极连接且其连接端为信号放大发射电路的第三输入端，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、第四电容C4的另一端和三极管Ql的基极连接，第五电阻R5的另一端和三极管Ql的集电极连接，三极管Ql的发射极和红外发射二极管IRl的正极连接。
[0041]本发明还公开了一种上述具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，以下结合附图实施例对本发明的具有自充电功能的音频信号红外发射装置作的遥控方法进一步详细描述。
[0042]实施例一:如图1和图7所示，一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，包括以下步骤:
[0043]①开启智能手机中安装的家电控制用APP软件，家电控制用APP软件包括设置有用于家电红外遥控的多种红外控制指令的人机交互界面、控制模块、第一 AD转换模块、第二 AD转换模块、调制模块和反相模块，人机交互模块和控制模块连接，控制模块设置有第一输出端和第二输出端，控制模块的第一输出端和第一 AD转换模块的输入端连接，第一 AD转换模块的输出端分别与反相模块的输入端和智能手机的音频处理器的左声道输入端连接，反相模块的输出端和智能手机的音频处理器的右声道输入端连接，控制模块的第二输出端和调制模块的输入端连接，调制模块的输出端和第二 AD转换模块的输入端连接，第二 AD转换模块的输出端分别与智能手机的音频处理器的左声道输入端和右声道输入端连接；
[0044]②智能手机中的家电控制用APP软件开启后，进入人机交互界面，在人机交互界面上点击所需的红外控制指令，人机交互界面将该红外控制指令发送给控制模块；
[0045]③控制模块接收红外控制指令后，即刻生成频率为19Khz、时长为500ms的正弦波模拟信号，控制模块的第一输出端将该正弦波模拟信号发送给第一 AD转换模块，第一 AD转换模块将该正弦波模拟信号转换为正弦波数字信号，第一AD模块采样频率为44.1Khz，采样位数为16bit;正弦波数字信号被分为两路，一路正弦波数字信号通过反相模块反相180度后输入智能手机的音频处理器的右声道输入端，另一路正弦波数字信号直接输入智能手机的音频处理器的左声道输入端，智能手机的音频处理器生成相位相差180度的左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并通过其音频输出接口输出，
[0046]④音频信号红外发射装置的3.5_音频插头接收左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给倍压电路和全波整流电路，由于左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号相位相差180度，此时全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为0，倍压电路的输出端输出左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号的叠加信号到电容充电电路，电容充电电路的电容两端得到直流电压，该直流电压作为信号放大发射电路的供电电源，信号放大发射电路无信号输出；
[0047]⑤当控制模块接收红外控制指令500ms后，此时控制模块开始识别红外控制指令并生成相应的红外控制命令发送给调制模块，
[0048]⑥调制模块采用频率为19Khz的正弦波对红外控制命令进行调制，得到模拟调制信号输送给第二 AD转换模块，第二 AD模块采样频率为44.1Khz,采样位数为16bit，第二 AD转换模块将模拟调制信号转换为数字调制信号后分两路输出到智能手机的音频处理器的右声道输入端和左声道输入端，智能手机的音频处理器生成同相的左声道红外音频信号和右声道红外音频信号并通过其音频输出接口输出；
[0049]⑦音频信号红外发射装置的3.5_音频插头接收左声道红外音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给倍压电路和全波整流电路，由于左声道红外音频信号和右声道红外音频信号相位相同，此时倍压电路输出端的输出电压为0，全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为一个两倍频率的半波信号，其频率为38Khz;
[0050]⑧电容充电电路提供信号放大发射电路的供电电源，信号放大发射电路将该半波信号放大后发送出去，实现对家电的红外遥控。
[0051]实施例二:如图1和图7所示，一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，包括以下步骤:
[0052]①开启智能手机中安装的家电控制用APP软件，家电控制用APP软件包括设置有用于家电红外遥控的多种红外控制指令的人机交互界面、控制模块、第一 AD转换模块、第二 AD转换模块、调制模块和反相模块，人机交互模块和控制模块连接，控制模块设置有第一输出端和第二输出端，控制模块的第一输出端和第一 AD转换模块的输入端连接，第一 AD转换模块的输出端分别与反相模块的输入端和智能手机的音频处理器的左声道输入端连接，反相模块的输出端和智能手机的音频处理器的右声道输入端连接，控制模块的第二输出端和调制模块的输入端连接，调制模块的输出端和第二 AD转换模块的输入端连接，第二 AD转换模块的输出端分别与智能手机的音频处理器的左声道输入端和右声道输入端连接；
[0053]②智能手机中的家电控制用APP软件开启后，进入人机交互界面，在人机交互界面上点击所需的红外控制指令，人机交互界面将该红外控制指令发送给控制模块；
[0054]③控制模块接收红外控制指令后，即刻生成频率为19Khz、时长为500ms的正弦波模拟信号，控制模块的第一输出端将该正弦波模拟信号发送给第一 AD转换模块，第一 AD转换模块将该正弦波模拟信号转换为正弦波数字信号，第一AD模块采样频率为44.1Khz，采样位数为16bit;正弦波数字信号被分为两路，一路正弦波数字信号通过反相模块反相180度后输入智能手机的音频处理器的右声道输入端，另一路正弦波数字信号直接输入智能手机的音频处理器的左声道输入端，智能手机的音频处理器生成相位相差180度的左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并通过其音频输出接口输出，
[0055]④音频信号红外发射装置的3.5_音频插头接收左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给倍压电路和全波整流电路，由于左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号相位相差180度，此时全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为0，倍压电路的输出端输出左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号的叠加信号到电容充电电路，电容充电电路的电容两端得到直流电压，该直流电压作为信号放大发射电路的供电电源，信号放大发射电路无信号输出；
[0056]⑤当控制模块接收红外控制指令500ms后，此时控制模块开始识别红外控制指令并生成相应的红外控制命令发送给调制模块，
[0057]⑥调制模块采用频率为19Khz的正弦波对红外控制命令进行调制，得到模拟调制信号输送给第二 AD转换模块，第二 AD模块采样频率为44.1Khz,采样位数为16bit，第二 AD转换模块将模拟调制信号转换为数字调制信号后分两路输出到智能手机的音频处理器的右声道输入端和左声道输入端，智能手机的音频处理器生成同相的左声道红外音频信号和右声道红外音频信号并通过其音频输出接口输出；
[0058]⑦音频信号红外发射装置的3.5mm音频插头接收左声道红外音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给倍压电路和全波整流电路，由于左声道红外音频信号和右声道红外音频信号相位相同，此时倍压电路输出端的输出电压为0，全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为一个两倍频率的半波信号，其频率为38Khz;
[0059]⑧电容充电电路提供信号放大发射电路的供电电源，信号放大发射电路将该半波信号放大后发送出去，实现对家电的红外遥控。
[0060]如图2所示，本实施例中，全波整流电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6均为整流二极管；第一二极管Dl的正极为全波整流电路的左声道输入端，第二二极管D2的正极为全波整流电路的右声道输入端，第一二极管Dl的负极、第二二极管D2的负极、第一电阻Rl的一端、第三二极管D3的正极和第五二极管D5的负极连接，第一电阻Rl的另一端接地，第三二极管D3的负极、第二电阻R2的一端和第四二极管D4的负极连接且其连接端为全波整流电路的第一输出端，第五二极管D5的正极、第二电阻R2的另一端和第六二极管D6的正极连接且其连接端为全波整流电路的第二输出端，第四二极管D4的正极和第六二极管D6的负极接地。
[0061]如图3所示，倍压电路包括第一电容Cl、第二电容C2、第七二极管D7和第八二极管D8，第七二极管D7和第八二极管D8均为整流二极管;第一电容Cl的一端为倍压电路的左声道输入端，第七二极管D7的正极和第二电容C2的一端连接且其连接端为倍压电路的右声道输入端，第一电容Cl的另一端、第七二极管D7的负极和第八二极管D8的正极连接，第八二极管D8的负极和第二电容C2的另一端连接且其连接端为倍压电路的输出端。
[0062]如图4所示，电容充电电路包括第三电容C3和第九二极管D9，第九二极管D9为稳压二极管;第九二极管D9的正极为电容充电电路的第一输入端，第三电容C3的一端为电容充电电路的第二输入端，第九二极管D9的负极和第三电容C3的另一端连接且其连接端为电容充电电路的输出端。
[0063]如图5所示，信号放大发射电路包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第四电容C4、三极管Ql和红外发射二极管IRl;第三电阻R3的一端和第五电阻R5的一端连接且其连接端为信号放大发射电路的第一输入端，第四电容C4的一端为信号放大发射电路的第二输入端，第四电阻R4的一端和红外发射二极管IRl的负极连接且其连接端为信号放大发射电路的第三输入端，第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的另一端、第四电容C4的另一端和三极管Ql的基极连接，第五电阻R5的另一端和三极管Ql的集电极连接，三极管Ql的发射极和红外发射二极管IRl的正极连接。
【主权项】
1.一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，其特征在于包括3.5mm音频插头、全波整流电路、倍压电路、电容充电电路和信号放大发射电路;所述的3.5mm音频插头具有麦克风输入端、左声道输出端、右声道输出端和接地端，所述的3.5mm音频插头用于连接智能手机的音频输出接口，所述的3.5_音频插头的接地端接地，所述的全波整流电路具有左声道输入端、右声道输入端、第一输出端和第二输出端，所述的倍压电路具有左声道输入端、右声道输入端和输出端，所述的电容充电电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述的信号放大发射电路具有第一输入端、第二输入端和第三输入端，所述的3.5mm音频插头的左声道输出端分别与所述的全波整流电路的左声道输入端和所述的倍压电路的左声道输入端连接，所述的3.5mm音频插头的右声道输出端分别与所述的全波整流电路的右声道输入端和所述的倍压电路的右声道输入端连接，所述的倍压电路的输出端和所述的电容充电电路的第一输入端连接，所述的电容充电电路的输出端和所述的信号放大发射电路的第一输入端连接，所述的全波整流电路的第一输出端和所述的信号放大发射电路的第二输入端连接，所述的全波整流电路的第二输出端分别与所述的电容充电电路的第二输入端和所述的信号放大发射电路的第三输入端连接，在工作时，智能手机先生成充电信号给所述的电容充电电路充电，所述的电容充电电路作为所述的信号放大发射电路供电电源，然后所述的信号放大发射电路将接收到的信号放大后输出，实现家电红外遥控。2.根据权利要求1所述的一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置，其特征在于所述的全波整流电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述的第一二极管、所述的第二二极管、所述的第三二极管、所述的第四二极管、所述的第五二极管和所述的第六二极管均为整流二极管;所述的第一二极管的正极为所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二二极管的正极为所述的全波整流电路的右声道输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第二二极管的负极、所述的第一电阻的一端、所述的第三二极管的正极和所述的第五二极管的负极连接，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第三二极管的负极、所述的第二电阻的一端和所述的第四二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第一输出端，所述的第五二极管的正极、所述的第二电阻的另一端和所述的第六二极管的正极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第二输出端，所述的第四二极管的正极和所述的第六二极管的负极接地。3.根据权利要求1所述的具有自充电功能的音频信号红外发射装置，其特征在于所述的倍压电路包括第一电容、第二电容、第七二极管和第八二极管，所述的第七二极管和所述的第八二极管均为整流二极管;所述的第一电容的一端为所述的倍压电路的左声道输入端，所述的第七二极管的正极和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的倍压电路的右声道输入端，所述的第一电容的另一端、所述的第七二极管的负极和所述的第八二极管的正极连接，所述的第八二极管的负极和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压电路的输出端。4.根据权利要求1所述的具有自充电功能的音频信号红外发射装置，其特征在于所述的电容充电电路包括第三电容和第九二极管，所述的第九二极管为稳压二极管;所述的第九二极管的正极为所述的电容充电电路的第一输入端，所述的第三电容的一端为所述的电容充电电路的第二输入端，所述的第九二极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的电容充电电路的输出端。5.根据权利要求1所述的具有自充电功能的音频信号红外发射装置，其特征在于所述的信号放大发射电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、三极管和红外发射二极管;所述的第三电阻的一端和所述的第五电阻的一端连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电路的第二输入端，所述的第四电阻的一端和所述的红外发射二极管的负极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第三输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第四电容的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第五电阻的另一端和所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接。6.—种权利要求1所述的具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，其特征在于包括以下步骤: ①开启智能手机中安装的家电控制用APP软件，所述的家电控制用APP软件包括设置有用于家电红外遥控的多种红外控制指令的人机交互界面、控制模块、第一 AD转换模块、第二AD转换模块、调制模块和反相模块，所述的人机交互模块和控制模块连接，所述的控制模块设置有第一输出端和第二输出端，所述的控制模块的第一输出端和所述的第一 AD转换模块的输入端连接，所述的第一 AD转换模块的输出端分别与所述的反相模块的输入端和所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端连接，所述的反相模块的输出端和所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端连接，所述的控制模块的第二输出端和所述的调制模块的输入端连接，所述的调制模块的输出端和所述的第二 AD转换模块的输入端连接，所述的第二AD转换模块的输出端分别与所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端和右声道输入端连接； ②智能手机中的家电控制用APP软件开启后，进入所述的人机交互界面，在人机交互界面上点击所需的红外控制指令，所述的人机交互界面将该红外控制指令发送给所述的控制丰旲块; ③所述的控制模块接收所述的红外控制指令后，即刻生成频率为19Khz、时长为500ms的正弦波模拟信号，所述的控制模块的第一输出端将该正弦波模拟信号发送给所述的第一AD转换模块，所述的第一 AD转换模块将该正弦波模拟信号转换为正弦波数字信号，所述的第一AD模块采样频率为44.1Khz，采样位数为16bit;所述的正弦波数字信号被分为两路，一路正弦波数字信号通过所述的反相模块反相180度后输入所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端，另一路正弦波数字信号直接输入所述的智能手机的音频处理器的左声道输入端，所述的智能手机的音频处理器生成相位相差180度的左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并通过其音频输出接口输出， ④所述的音频信号红外发射装置的3.5_音频插头接收左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给所述的倍压电路和所述的全波整流电路，由于左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号相位相差180度，此时全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为0，倍压电路的输出端输出左声道模拟音频信号和右声道模拟音频信号的叠加信号到电容充电电路，电容充电电路的电容两端得到直流电压，该直流电压作为信号放大发射电路的供电电源，所述的信号放大发射电路无信号输出； ⑤当所述的控制模块接收所述的红外控制指令500ms后，此时所述的控制模块开始识别所述的红外控制指令并生成相应的红外控制命令发送给所述的调制模块， ⑥所述的调制模块采用频率为19Khz的正弦波对所述的红外控制命令进行调制，得到模拟调制信号输送给所述的第二AD转换模块，所述的第二AD模块采样频率为44.lKhz，采样位数为16bit，所述的第二 AD转换模块将所述的模拟调制信号转换为数字调制信号后分两路输出到所述的智能手机的音频处理器的右声道输入端和左声道输入端，所述的智能手机的音频处理器生成同相的左声道红外音频信号和右声道红外音频信号并通过其音频输出接口输出； ⑦所述的音频信号红外发射装置的3.5mm音频插头接收左声道红外音频信号和右声道模拟音频信号并分别发送给所述的倍压电路和所述的全波整流电路，由于左声道红外音频信号和右声道红外音频信号相位相同，此时倍压电路输出端的输出电压为O，全波整流电路的第一输出端和第二输出端之间的输出电压为一个两倍频率的半波信号，其频率为38Khz; ⑧所述的电容充电电路提供所述的信号放大发射电路的供电电源，所述的信号放大发射电路将该半波信号放大后发送出去，实现对家电的红外遥控。7.根据权利要求6所述的一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，其特征在于所述的全波整流电路包括第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管，所述的第一二极管、所述的第二二极管、所述的第三二极管、所述的第四二极管、所述的第五二极管和所述的第六二极管均为整流二极管;所述的第一二极管的正极为所述的全波整流电路的左声道输入端，所述的第二二极管的正极为所述的全波整流电路的右声道输入端，所述的第一二极管的负极、所述的第二二极管的负极、所述的第一电阻的一端、所述的第三二极管的正极和所述的第五二极管的负极连接，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第三二极管的负极、所述的第二电阻的一端和所述的第四二极管的负极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第一输出端，所述的第五二极管的正极、所述的第二电阻的另一端和所述的第六二极管的正极连接且其连接端为所述的全波整流电路的第二输出端，所述的第四二极管的正极和所述的第六二极管的负极接地。8.根据权利要求6所述的一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，其特征在于所述的倍压电路包括第一电容、第二电容、第七二极管和第八二极管，所述的第七二极管和所述的第八二极管均为整流二极管;所述的第一电容的一端为所述的倍压电路的左声道输入端，所述的第七二极管的正极和所述的第二电容的一端连接且其连接端为所述的倍压电路的右声道输入端，所述的第一电容的另一端、所述的第七二极管的负极和所述的第八二极管的正极连接，所述的第八二极管的负极和所述的第二电容的另一端连接且其连接端为所述的倍压电路的输出端。9.根据权利要求6所述的一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，其特征在于所述的电容充电电路包括第三电容和第九二极管，所述的第九二极管为稳压二极管;所述的第九二极管的正极为所述的电容充电电路的第一输入端，所述的第三电容的一端为所述的电容充电电路的第二输入端，所述的第九二极管的负极和所述的第三电容的另一端连接且其连接端为所述的电容充电电路的输出端。10.根据权利要求6所述的一种具有自充电功能的音频信号红外发射装置的遥控方法，其特征在于所述的信号放大发射电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第四电容、三极管和红外发射二极管;所述的第三电阻的一端和所述的第五电阻的一端连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第一输入端，所述的第四电容的一端为所述的信号放大发射电路的第二输入端，所述的第四电阻的一端和所述的红外发射二极管的负极连接且其连接端为所述的信号放大发射电路的第三输入端，所述的第三电阻的另一端、所述的第四电阻的另一端、所述的第四电容的另一端和所述的三极管的基极连接，所述的第五电阻的另一端和所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的发射极和所述的红外发射二极管的正极连接。
【文档编号】H04M1/725GK105933534SQ201610416581
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月14日
【发明人】陶冲, 李宏, 苏梦璇, 王君, 张天钰, 潘建宇, 申屠江波
【申请人】宁波大学