電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李誠(chéng)）隨著智能家居、全屋智能概念的快速興起，如今越來(lái)越多的家用電器都通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將原本相互獨(dú)立的單品實(shí)現(xiàn)互聯(lián)、互通，為用戶(hù)提供便捷的一體化控制。不過(guò)，由于智能家居的興起之快，目前家電行業(yè)仍處于一個(gè)傳統(tǒng)家電向智能家電轉(zhuǎn)變的過(guò)渡期，因此很多在一兩年前剛剛添置過(guò)傳統(tǒng)家電的家庭，就會(huì)面臨一個(gè)“用之無(wú)味，棄之可惜”的難題。

傳統(tǒng)家電就不能實(shí)現(xiàn)智能化了？其實(shí)，現(xiàn)階段的很多傳統(tǒng)家電都處于一個(gè)半智能化的狀態(tài)，它們一般都支持紅外遙控控制，比如電視機(jī)、電風(fēng)扇、空調(diào)、燈、投影器等設(shè)備。要想實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備從半智能化向全智能化轉(zhuǎn)變也并非難事，只需要一個(gè)支持語(yǔ)音、遠(yuǎn)程控制的紅外萬(wàn)能遙控器即可。同時(shí)，紅外萬(wàn)能遙控器還能將碎片化的遙控功能整合成一個(gè)整體，提高用戶(hù)的使用體驗(yàn)。

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為了更深入地了解紅外萬(wàn)能遙控的工作原理，近日筆者對(duì)一款售價(jià)在30元左右的紅外萬(wàn)能遙控進(jìn)行了拆解，并對(duì)設(shè)備工作原理及設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，具體細(xì)節(jié)見(jiàn)下文。

外觀及用料

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本次拆解的紅外萬(wàn)能遙控器表面為磨砂質(zhì)感，整體造型呈正方形，尺寸為50*50*20mm，僅有火柴盒大小，可以隨意放在家里的任何一個(gè)地方，并不會(huì)占太多的位置。

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由于紅外遙控應(yīng)用的特殊性，外殼采用了能夠透過(guò)紅外光的特殊材料。在打燈的情況下，可以很明顯地看到塑料外殼呈現(xiàn)著一個(gè)半透明的狀態(tài)，即使所使用的光源為手機(jī)的白色補(bǔ)光燈，透過(guò)塑料外殼的顏色依然為紅色。之所以使用這種材料，主要是為了減少近紅外光的漫反射，提高透過(guò)率，以及遙控的控制距離。

主板及控制原理

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紅外萬(wàn)能遙控器內(nèi)部?jī)?nèi)置了一塊45*45mm的方形電路板。從整體來(lái)看，主板采用了板載小板的設(shè)計(jì)，電路布局簡(jiǎn)潔明了，功能區(qū)也進(jìn)行了明顯的劃分。藍(lán)色小板是由涂鴉智能推出的一款低功耗無(wú)線通信模組CB3S，該模組為紅外萬(wàn)能遙控電路的核心電路，不僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，還起到了遙控功能實(shí)現(xiàn)的控制作用。黑色電路板是藍(lán)色主板的外圍電路，主要起到了輔助遙控功能實(shí)現(xiàn)的作用。

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通過(guò)體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在電路板中使用涂鴉智能硬件模組的好處在于，可以直接對(duì)接涂鴉智能平臺(tái)，不需要額外開(kāi)發(fā)軟件，同時(shí)還可以跨平臺(tái)連接第三方智能音箱，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制。

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CB3S無(wú)線通信模組采用的主控方案為博通集成的BK7231，該芯片是博通集成第一顆應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的Wi-Fi 6芯片，并支持低功耗藍(lán)牙連接。BK7231內(nèi)置了一顆32位的CPU，在該電路中可用于一般的數(shù)據(jù)處理，同時(shí)該芯片還集成了6個(gè)PWM輸出接口，非常適合在一些LED控制電路中使用。

在該設(shè)計(jì)中，主要利用PWM控制脈沖寬度的基本原理，對(duì)紅外萬(wàn)能遙控的紅外載波信號(hào)進(jìn)行編碼。

電路原理分析

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從紅外萬(wàn)能遙控主板來(lái)看，電路部分一共被分為充電接口、降壓電路、紅外接收電路、配網(wǎng)電路、指示燈電路、紅外發(fā)射電路和主控電路7個(gè)功能區(qū)。

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從方案廠商提供的原理圖來(lái)看，電源供電接口本應(yīng)該使用的是Type-C接口，在該設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)廠商可能是為了進(jìn)一步壓縮生產(chǎn)成本，改用了成本更低的Micro USB接口。不過(guò)這一改動(dòng)并不會(huì)影響電路的性能，最多會(huì)因?yàn)槌潆娊涌跓o(wú)法盲插，而降低用戶(hù)的使用體驗(yàn)。

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由于該設(shè)備附贈(zèng)的電源適配器電壓為5V，而主控芯片的工作電壓為3.3V，二者之間存在1.7V的壓差。為避免電壓過(guò)高對(duì)器件造成損壞，在該設(shè)計(jì)中使用了一顆絲印為AMS1117的3.3V穩(wěn)壓管，將5V輸入端電壓降低為3.3為主控芯片供電。
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紅外接收電路是遙控器中比較常見(jiàn)的一種電路，主要用于接收、識(shí)別外部的紅外信號(hào)。在該設(shè)計(jì)中，紅外接收電路使用到了一顆LNF紅外接收頭，這顆接收頭內(nèi)部集成了用于紅外監(jiān)測(cè)的二極管、放大器和限幅器。當(dāng)紅外監(jiān)測(cè)二極管監(jiān)測(cè)到紅外信號(hào)時(shí)，紅外信號(hào)會(huì)被放大器放大，然后進(jìn)入限幅器將脈沖幅度控制在一定水平，最后向主控芯片反饋，以此完成接收、識(shí)別信號(hào)整個(gè)過(guò)程。

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配網(wǎng)控制電路通過(guò)微動(dòng)開(kāi)關(guān)與主控芯片自定義引腳相連，配合芯片提前燒錄好的網(wǎng)絡(luò)清除程序，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)重置電路。

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紅外發(fā)射電路由7個(gè)紅外LED燈串聯(lián)而成，之所以使用這么多的紅外LED燈，主要是為了增強(qiáng)紅外遙控范圍的覆蓋面，提高遙控單次控制的成功率。

這部分電路與主控芯片PWM引腳相連，當(dāng)我們通過(guò)手機(jī)或智能音箱向紅外萬(wàn)能遙控發(fā)送指令時(shí)，主控芯片就會(huì)調(diào)出提前下載好的庫(kù)，經(jīng)過(guò)編碼后向紅外LED燈輸出相應(yīng)的脈沖，控制紅外LED燈輸出相應(yīng)的載波信號(hào)。

紅外發(fā)射電路下方的貼片LED燈同樣與主控PWM引腳相連，它只有在設(shè)備需要配網(wǎng)時(shí)才會(huì)被點(diǎn)亮，起到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接提示的作用。

結(jié)語(yǔ)

從硬件層面來(lái)看，雖然這是一款白牌產(chǎn)品，但主板的做工還是很不錯(cuò)的，焊點(diǎn)精致、光滑、元器件排列非常的整齊有規(guī)律。從軟件層面來(lái)看，它是在涂鴉智能的基礎(chǔ)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，并且提供了第三方智能音箱的連接入口，很好地規(guī)避了控制APP不統(tǒng)一的問(wèn)題。在售價(jià)方面，這款紅外萬(wàn)能遙控器的購(gòu)入價(jià)格在30元左右，但筆者在檢索CB3S無(wú)線通信模組信息時(shí)發(fā)現(xiàn)，單單一塊模組的價(jià)格就賣(mài)到了17元，只能說(shuō)這是一款良心產(chǎn)品！

總的來(lái)說(shuō)，紅外萬(wàn)能遙控器是一種不錯(cuò)的創(chuàng)新，很好的過(guò)渡了傳統(tǒng)家電向全屋智能的轉(zhuǎn)變過(guò)程，并且如此低的價(jià)格還能帶來(lái)不俗的體驗(yàn)。