一种工业无线遥控装置及遥控方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子、无线通信、遥控设备领域，特别涉及一种应用于工业无线遥控装置及遥控方法。
【背景技术】
[0002]在工业控制领域，存在很多设备需要经常启停控制，以及相关简单的开关量控制，比如行车的控制，升降机的控制等，目前多数工厂企业所采用的控制方法主要有:固定开关的控制，通过有线电缆长距离控制，通过无线射频控制等三种控制方式。
[0003]固定开关的控制，需要一个操作员一直在其旁边控制或者需要操作员在设备与开关之间不停的走动控制，这种控制效率小，浪费人力资源；有线电缆长距离控制，也称为有线遥控器，这种控制比固定开关控制效率高，操作员可以拿着遥控器在一定的范围内，走动控制，但是这种控制方式，受到电缆距离的限制，以及在某些工厂，拖动有线电缆控制，存在一定的安全隐患；无线射频控制方式，也称为无线遥控模块，避免了前两种控制方式的不足，遥控效率高，但是目前无线遥控模块多数为红外遥控、蓝牙遥控、WIFI遥控，这三种遥控方式存在距离短的不足，受到一定的限制，目前也存在ISM频段的无线遥控模块，但多数集中在遥控编码和解码方面的开发及应用，对于一些安全系数要求比较高的遥控设备，存在安全隐患。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述有线遥控和无线遥控的弊病，本实用提供一种工业无线遥控装置，包括无线遥控模块和无线控制终端，利用ISM无线通信，通过遥控命令加密、口令认证和权限控制的方法，实现远距离、高效、安全的工业无线遥控操作。
[0005]本发明的技术方案为:一种工业无线遥控装置，包括无线遥控模块和无线控制终端，所述无线遥控模块包括单片机、电源控制单元、按键单元和第一无线通信单元，所述单片机根据按键单元的输入量控制第一无线通信单元发送无线信号，所述电源控制单元与单片机连接；无线控制终端包括嵌入式微控制器、第二无线通信单元、输出接口单元，所述第二无线通信单元将接收的无线信号发送至嵌入式微控制器，嵌入式微控制器与输出接口单元连接。所述电源控制单元包括芯片U2、电容C16?电容C25、电阻R5、电阻R6、干簧管GHG1、三极管BGl ;当干簧管GHGl接通时，三极管BGl导通，电源导通；当干簧管GHGl断开时，三极管BGl断开，电源切断。所述单片机包括芯片Ul和通信状态显示单元，所述单片机中芯片Ul脚1、脚3、脚2、脚43、脚44分别与第一无线通信单元的脚3至脚7对应连接；通信状态显示单元包括电阻R2、电阻R3、LED灯LDl、LED灯LD2，单片机通过芯片Ul的脚30、脚31进行控制LED灯LDULED灯LD2显示。按键单元3包括电容Cl?电容C12、按键KEYl?按键KEY12 ;电容Cl?电容C12的对应接点与单片机中芯片Ul的脚21、脚9、脚20、脚22、脚19、脚23、脚18、脚24、脚10、脚25、脚11、脚37对应连接；电容Cl?电容C12与按键KEYl?按键KEY12——对应；芯片Ul循环扫描12个引脚。嵌入式微控制器包括控制芯片U4、电容C26?电容C32、电阻R7、电阻R8、晶振JZ2、编码开关SI ;所述控制芯片U4脚1、脚3、脚2、脚43、脚44分别与第二无线通信单元的脚3?脚7与对应连接；控制芯片U4的脚30?脚37与编码开关SI的脚9?脚16与对应连接。所述输出接口单元包括芯片U6?芯片U15、电阻R9?电阻R18、LED灯LD3?LED灯LD12、二极管Dl?二极管D10、继电器JDQl?继电器JDQlO连接组成；通过芯片U6脚1、芯片U7脚1、芯片U8脚1、芯片U9脚1、芯片UlO脚1、芯片Ull脚1、芯片U12脚1、芯片U13脚1、芯片U14脚1、芯片U15脚I与嵌入式微控制器中芯片U4脚20?脚25、脚26?脚28、脚42对应连接，所述芯片U6?芯片U15为光耦芯片；电阻R9?R18、LED灯LD3?LD12组成用于实时显示每一路的输出状态输出显示电路；输出接口单元通过继电器JDQl?JDQlO对输出进行驱动。
[0006]一种工业无线遥控方法，该方法包括以下步骤:步骤一、无线遥控模块通过按键单元输入键值，获得遥控命令和口令密码；
[0007]步骤二、单片机I中芯片Ul利用预设的密钥，对遥控命令和口令密码进行加密处理，形成加密数据，然后通过第一无线通信单元进行无线发送；
[0008]步骤三、无线控制终端通过第二无线通信单元接收被加密的加密数据；
[0009]步骤四、嵌入式微控制器中芯片U4利用预设的密钥对获得加密数据进行解密处理生成遥控命令和口令密码；
[0010]步骤五、嵌入式微控制器对解密后的口令密码进行认证，并根据解密后的口令密码和遥控命令进行权限控制；
[0011]步骤六、如果口令密码认证通过并且权限控制获得通过，则将此遥控命令通过输出接口单元进行相应输出操作，并通过第二无线通信单元发送成功应答给无线遥控模块；如果口令密码认证失败或者权限控制未通过，则不进行相关输出操作，并通过第二无线通信单元发送失败应答给无线遥控模块。
[0012]所述遥控命令由I位数据段组成，口令密码由4位数据段组成，所述加密数据具有8位数据段组成。
[0013]本发明的有益效果为:无需通信电缆，采用ISM频段无线通信方式，节约投资，降低成本，提升遥控距离；采用输出光电隔离，抗干扰能力强，通过遥控命令加密、口令认证和权限控制的方法，增加系统控制安全性，特别适用于工业领域使用，具有较好的推广价值。
【附图说明】
[0014]图1本发明工业无线遥控装置结构框图；
[0015]图2本发明工业无线遥控装置的单片机电路原理图；
[0016]图3本发明工业无线遥控装置的电源控制单元原理图；
[0017]图4本发明工业无线遥控装置的按键单元原理图；
[0018]图5本发明工业无线遥控装置的嵌入式微控制器；
[0019]图6本发明工业无线遥控装置的输出接口单元；
[0020]图7本发明工业无线遥控方法工作原理框图。
【具体实施方式】
[0021]下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0022]一种工业无线遥控装置，包括无线遥控模块和无线控制终端，由单片机I分别与电源控制单元2、按键单元3、第一无线通信单元4-1连接成无线遥控模块7 ;由嵌入式微控制器5分别与第二无线通信单元4-2、输出接口单元6连接成无线控制终端8 ;由芯片Ul及相关外围电路元器件电容C13?C15、电阻Rl?R4、晶振JZl、LED灯LD1、LD2连接成单片机I ;第一无线通信单元4-1脚3?7与单片机I中芯片Ul脚1、脚3、脚2、脚43、脚44对应连接；由芯片U2、电容C16?C25、电阻R5、R6、干簧管GHGl、三极管BGl连接成电源控制单元2 ;由电容Cl?C12、按键KEYl?KEY12连接成按键单元3，通过电容Cl?C12的对应接点分别与单片机I中芯片Ul的脚21、脚9、脚20、脚22、脚19、脚23、脚18、脚24、脚10、脚25、脚11、脚37对应连接；由芯片U4、电容C26?C32、电阻R7、R8、晶振JZ2、编码开关SI连接成嵌入式微控制器5 ;由芯片U6?U15、电阻R9?R18、LED灯LD3?LD12、二极管Dl?D10、继电器JDQl?JDQlO连接成输出接口单元6，通过芯片U6脚1、芯片U7脚1、芯片U8脚1、芯片U9脚1、芯片UlO脚1、芯片Ull脚1、芯片U12脚1、芯片U13脚1、芯片U14脚1、芯片U15脚I与嵌入式微控制器5中芯片U4脚20?25、脚26?28、脚42对应连接；第二无线通信单元4-2脚3?7与嵌入式微控制器5中芯片U4脚1、脚3、脚2、脚43、脚44对应连接。
[0023]一种无线遥控方法，采用上述的工业无线遥控装置来实现无线遥控模块和无线控制终端之间的遥控命令传送，包含:
[0024](I)无线遥控模块采用口令加密的方式将遥控命令通过无线通信发送到无线控制终端；
[0025](2)无线控制终端通过口令解密、口令认证和权限控制执行遥控命令。
[0026]【具体实施方式】1:
[0027]一种工业无线遥控装置，包括无线遥控模块和无线控制终端，参见图1 ;无线遥控模块电路7由单片机I分别与电源控制单元2、按键单元3、第一无线通信单元4-1连接组成；无线控制终端8由嵌入式微控制器5分别与第二无线通信单元4-2、输出接口单元6连接组成；无线遥控模块7通过第一无线通信单元4-1以无线方式发送遥控命令，无线控制终端8通过第二无线通信单元4-2接受遥控命令，通过密码加密、口令认证和权限控制方法处理遥控命令；第一无线通信单元4-1与第二无线通信单元4-2完全相同，均为现有技术，采用无线通讯模块，型号为:APC250。
[0028]单片机I由芯片Ul及相关外围电路元器件电容C13?C15、电阻Rl?R4、晶振JZULED灯LDULED灯LD2连接组成，参见附图2 ;第一无线通信单元4_1脚3?7与单片机I中芯片Ul脚1、脚3、脚2、脚43、脚44对应连接；通信状态显示电路由电阻R2、电阻R3、LED灯LD1、LED灯LD2组成，在通信过程不同状