红外万能遥控拆解｜有了它，升级家电控制只要30元？

电子发烧友网报道（文/李诚）随着智能家居、全屋智能概念的快速兴起，如今越来越多的家用电器都通过物联网技术，将原本相互独立的单品实现互联、互通，为用户提供便捷的一体化控制。不过，由于智能家居的兴起之快，目前家电行业仍处于一个传统家电向智能家电转变的过渡期，因此很多在一两年前刚刚添置过传统家电的家庭，就会面临一个“用之无味，弃之可惜”的难题。
 
传统家电就不能实现智能化了？其实，现阶段的很多传统家电都处于一个半智能化的状态，它们一般都支持红外遥控控制，比如电视机、电风扇、空调、灯、投影器等设备。要想实现这些设备从半智能化向全智能化转变也并非难事，只需要一个支持语音、远程控制的红外万能遥控器即可。同时，红外万能遥控器还能将碎片化的遥控功能整合成一个整体，提高用户的使用体验。
 
 
 
为了更深入地了解红外万能遥控的工作原理，近日笔者对一款售价在30元左右的红外万能遥控进行了拆解，并对设备工作原理及设计进行了分析，具体细节见下文。
 
外观及用料
 
 
 
本次拆解的红外万能遥控器表面为磨砂质感，整体造型呈正方形，尺寸为50*50*20mm，仅有火柴盒大小，可以随意放在家里的任何一个地方，并不会占太多的位置。
 
 
 
由于红外遥控应用的特殊性，外壳采用了能够透过红外光的特殊材料。在打灯的情况下，可以很明显地看到塑料外壳呈现着一个半透明的状态，即使所使用的光源为手机的白色补光灯，透过塑料外壳的颜色依然为红色。之所以使用这种材料，主要是为了减少近红外光的漫反射，提高透过率，以及遥控的控制距离。
 
主板及控制原理
 
 
 
红外万能遥控器内部内置了一块45*45mm的方形电路板。从整体来看，主板采用了板载小板的设计，电路布局简洁明了，功能区也进行了明显的划分。蓝色小板是由涂鸦智能推出的一款低功耗无线通信模组CB3S，该模组为红外万能遥控电路的核心电路，不仅负责数据的传输，还起到了遥控功能实现的控制作用。黑色电路板是蓝色主板的外围电路，主要起到了辅助遥控功能实现的作用。
 
 
 
通过体验发现，在电路板中使用涂鸦智能硬件模组的好处在于，可以直接对接涂鸦智能平台，不需要额外开发软件，同时还可以跨平台连接第三方智能音箱，实现语音控制。
 
 
 
CB3S无线通信模组采用的主控方案为博通集成的BK7231，该芯片是博通集成第一颗应用于物联网领域的Wi-Fi 6芯片，并支持低功耗蓝牙连接。BK7231内置了一颗32位的CPU，在该电路中可用于一般的数据处理，同时该芯片还集成了6个PWM输出接口，非常适合在一些LED控制电路中使用。
 
在该设计中，主要利用PWM控制脉冲宽度的基本原理，对红外万能遥控的红外载波信号进行编码。
 
电路原理分析
 
 
 
从红外万能遥控主板来看，电路部分一共被分为充电接口、降压电路、红外接收电路、配网电路、指示灯电路、红外发射电路和主控电路7个功能区。
 
 
 
从方案厂商提供的原理图来看，电源供电接口本应该使用的是Type-C接口，在该设计中，生产厂商可能是为了进一步压缩生产成本，改用了成本更低的Micro USB接口。不过这一改动并不会影响电路的性能，最多会因为充电接口无法盲插，而降低用户的使用体验。
 
 
 
由于该设备附赠的电源适配器电压为5V，而主控芯片的工作电压为3.3V，二者之间存在1.7V的压差。为避免电压过高对器件造成损坏，在该设计中使用了一颗丝印为AMS1117的3.3V稳压管，将5V输入端电压降低为3.3为主控芯片供电。
 
 
 
红外接收电路是遥控器中比较常见的一种电路，主要用于接收、识别外部的红外信号。在该设计中，红外接收电路使用到了一颗LNF红外接收头，这颗接收头内部集成了用于红外监测的二极管、放大器和限幅器。当红外监测二极管监测到红外信号时，红外信号会被放大器放大，然后进入限幅器将脉冲幅度控制在一定水平，最后向主控芯片反馈，以此完成接收、识别信号整个过程。
 
 
 
配网控制电路通过微动开关与主控芯片自定义引脚相连，配合芯片提前烧录好的网络清除程序，构成网络重置电路。
 
 
 
红外发射电路由7个红外LED灯串联而成，之所以使用这么多的红外LED灯，主要是为了增强红外遥控范围的覆盖面，提高遥控单次控制的成功率。
 
这部分电路与主控芯片PWM引脚相连，当我们通过手机或智能音箱向红外万能遥控发送指令时，主控芯片就会调出提前下载好的库，经过编码后向红外LED灯输出相应的脉冲，控制红外LED灯输出相应的载波信号。
 
红外发射电路下方的贴片LED灯同样与主控PWM引脚相连，它只有在设备需要配网时才会被点亮，起到一个网络连接提示的作用。
 
结语
 
从硬件层面来看，虽然这是一款白牌产品，但主板的做工还是很不错的，焊点精致、光滑、元器件排列非常的整齐有规律。从软件层面来看，它是在涂鸦智能的基础上进行开发的，并且提供了第三方智能音箱的连接入口，很好地规避了控制APP不统一的问题。在售价方面，这款红外万能遥控器的购入价格在30元左右，但笔者在检索CB3S无线通信模组信息时发现，单单一块模组的价格就卖到了17元，只能说这是一款良心产品！
 
总的来说，红外万能遥控器是一种不错的创新，很好的过渡了传统家电向全屋智能的转变过程，并且如此低的价格还能带来不俗的体验。