CN101063555A - 一种电话遥控热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电话遥控热水器，包括电话、振铃检测电路、模拟摘机电路、双音频解码电路、热水器主控单元、热水器本体，还包括电话端控制单元，用于接收所述振铃检测电路输出的振铃检测信号，并判断振铃的次数，当达到预定次数时，输出摘机指令；以及接收所述双音频解码电路输出的遥控信号，并将该信号转化输出；电话端无线单元接收电话端控制单元输出的所述经转化的遥控信号，并将该信号以无线形式发送。热水器端无线单元接收无线形式的遥控信号，并将该信号转化为有线形式输出。热水器端控单元接收热水器端无线单元输出的有线形式的遥控信号，并根据该遥控信号输出控制命令以控制所述热水器本体进行相应的操作。本发明可以方便用户安装。

Description

一种电话遥控热水器

技术领域

本发明涉及一种热水器，具体地说涉及一种电话遥控热水器。

背景技术

热水器是一种常用的加热设备，在家庭洗浴、加热饮用水等场合都广泛使用。对于储水式热水器而言，由于获得所需温度的热水有较长的时间延迟，因此，用户希望能够对热水器进行远程遥控，以便在远端控制热水器开始加热，节省等待时间。

现有技术已经提供了一些采用电话对热水器进行远程控制的技术方案。例如，中国专利号为00209408.8的实用新型专利，公开一种“通过电话远程遥控电热水器”的装置。该装置应用在储水箱式电热水器中，采用振铃检测电路、模拟音频信号检测电路和双音频信号检测电路接收来自电话的控制信号，并将该信号输入到单片机，由单片机根据信号的指示输出对热水器的控制信号。这种装置可以接收用户在远程通过电话按键输出的控制信号，实现对热水器的控制。此外，中国专利01219436.0也提供一种“电话遥控电热水器”，该专利的技术方案中，进一步提供具有语音提示的电话遥控功能。

上述现有技术的电话遥控方式能够帮助用户实现使用电话远距离遥控热水器工作。但是，上述现有技术提供的技术方案必须将电话线直接与热水器连接，而家用热水器的安装位置一般与电话相距较远，并且一般比较封闭。因此，采用上述技术方案需要进行复杂的室内连线，大多数情况下还会对墙体进行破坏才能完成布线，这给使用带来很大的问题。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种电话遥控热水器系统，使用该系统可以实现电话对热水器的遥控，并且无需进行复杂的室内布线就可以实现遥控功能。

本发明提供的电话遥控热水器，包括电话、振铃检测电路、模拟摘机电路、双音频解码电路、热水器主控单元、热水器本体，还包括：

电话端控制单元，用于接收所述振铃检测电路输出的振铃检测信号，并根据该振铃检测信号判断振铃的次数；当振铃的次数达到预定次数时，向所述模拟摘机电路输出摘机指令；以及接收所述双音频解码电路输出的遥控信号，并将该信号转化输出；

电话端无线单元，用于接收所述电话端控制单元输出的所述经转化的遥控信号，并将该信号以无线形式发送；

热水器端无线单元，用于接收所述无线形式的遥控信号，并将该信号转化为有线形式输出；

所述热水器端控单元，用于接收所述热水器端无线单元输出的有线形式的遥控信号，并根据该遥控信号输出控制命令以控制所述热水器本体进行相应的操作。

优选地，该电话遥控热水器还具有检测单元，用于检测热水器的工作状态，并将检测信号输出到所述热水器主控单元；当所述热水器主控单元接收的所述遥控信号为查询热水器工作状态的命令时，则将所述检测信号转化为热水器状态反馈信号传送到所述热水器端无线单元，将其发送到所述电话端无线单元，所述电话端无线单元将该信号转化为有线形式发送到电话端控制单元，所述电话端控制单元根据该信号合成相应的音频信号通过电话线传送到用户所在的远端。

优选地，该电话遥控热水器还具有电器控制单元，用于接收所述热水器端主控单元输出的控制命令，并根据该控制命令驱动热水器本体的动作。

优选地，该电话遥控热水器还具有显示单元，与所述热水器端主控单元108相连接，用于显示热水器的当前的状态信息。

优选地，该电话遥控热水器还具有设定单元，用于接收外部输入的设定信息，转化为可接收的形式发送到所述热水器主控单元，供热水器主控单元调整热水器本体的工作。

优选地，所述电话端无线单元与所述电话端控制单元，以及所述热水器端无线单元与所述热水器端主控单元均通过通用异步收发UART接口连接。

优选地，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元之间以无线帧形式发送信息，并且采用全握手协议。

优选地，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元具有8比特寻址地址用于实现相互识别。

优选地，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元采用载波监听多路访问/冲突防止CSMA/CA方式访问信道，并具有能量探测功能；根据接收信号强度指示确定信道的无线通讯质量，并可在信道无线通讯质量恶化的情况下进行跳频处理。

优选地，所述双音频解码电路采用MT8880，或者HT9170芯片。

本发明的基本思路是，将现有技术的电话遥控与无线遥控相结合，解决现有技术下电话遥控方式必须重新布线的问题，方便用户安装。

附图说明

图1是本发明第一实施例的结构框图。

具体实施方式

请参看图1，为本发明第一实施例的框图。

该装置包括电话101、振铃检测电路102、模拟摘机电路103、双音频解码电路104、电话端控制单元105、电话端无线单元106、热水器端无线单元107、热水器主控单元108、显示单元109、设定单元110、电器控制电路111、热水器本体112、检测单元113。

所述电话101用于接收用户通过电话网络从远端发出的遥控信号，以及通过电话网络向远端用户发送主控单元108生成的音频提示信息；该电话101在功能和结构上与普通电话没有任何差别，这使本实施例具有良好的通用型，可以满足用户使用家庭电话对热水器进行远程控制的需要。所述的遥控信号是用户通过远端的电话设备的数字按键发送的双音频信号。双音频信号是双音多频信号(DTMF)的简称，是由一组低音频信号和一组高音频信号以一定方式的组合构成，每组音频信号各有4个音频信号，而每种组合有一个高音频信号和一个低音频信号，共包括16种组合。双音频信号可以方便的用于传输从电话输入的按键信息，

所述振铃检测电路102用于接收电话101输出的振铃信号，并将该振铃信号转化为方波形式的振铃检测信号输出。用户从远端请求对热水器进行控制时，通过拨打电话的方式发出该控制请求。为了与电话来电信号相区别，可以设置一预定的振铃次数作为所述控制请求。

电话101被呼叫时，电话交换机发来铃流信号，25±3伏的正弦波，谐铃失真不大于10％，电压有效值90±15V。振铃以5秒为周期，即1秒送，4秒断。根据振铃信号电压比较高的特点，可以先使用高压稳压二极管进行降压，然后输入至光电耦合器。经过光耦的隔离转换，从光电耦合器输出的时通时断的正弦波，采用RC回路进行滤波就可得到标准的方波作为振铃检测信号输出，并且每一个方波对应于一此振铃。

所述模拟摘机电路103，用于接收所述电话端控制单元105输出的摘机指令，并根据该摘机指令对电话进行模拟摘机操作。

目前普遍使用的程控电话交换机获知电话摘机的方式是检测电话线回路的电流，当交换机检测到回路电流突然变大为约30mA时，就认为电话机已经摘机。因此，该模拟摘机电路103接收到摘机指令后，可以驱动一个继电器动作，而该继电器的触点与一个大约300Ω的电阻连接在电话线两端，从而满足所述的摘机状态的回路电流，使程控电话交换机可以确认该电话已经摘机，从而建立通话状态，使用户可以从远端输入双音频信号。

所述双音频解码电路104用于接收电话101输出的双音频形式的遥控信号，并将该遥控信号解码为四位二进制信号并行输出。用户在远端通过电话按键输入的遥控信号通过该单元转化为并行二进制码形式输出。现有技术下，可以使用专用的DTMF信号收发器实现上述解码过程。例如，MITEL公司的MT8880；HOLTEK公司生产的DTMF芯片HT9170等。上述芯片的使用和连接方法通过查阅相关的公开的技术文件可以方便地获得，在此不再赘述。

所述电话端控制单元105是电话端的控制处理核心。该电话端控制单元105接收所述振铃检测信号，并根据该振铃检测信号的方波次数判断振铃的次数。当该振铃的次数达到预先设定的次数(例如5次)时，判断该来电为对热水器进行遥控操作的请求，该电话端控制单元105向模拟摘机电路103输出所述摘机指令。

该电话端控制单元105还用于接收所述双音频解码电路104输出的所述并行二进制码形式的遥控信号，并将该并行二进制码形式的遥控信号转化为串行形式的遥控信号输出。应当说明，上述转化过程只是本实施例提供的一种具体方式，实际上，只要将所述双音频解码电路输出的遥控信号经过适当的转化，成为合适后叙的电话端无线单元可以接收并且进行封装发送的形式即可。

该电话端控制单元105还用于接收所述电话端无线单元106输出的热水器状态反馈信号，根据该信号所包含的热水器状态信息合成语音信息，并将该语音信息通过电话线发送到远端。实现语音合成的单元也可以是在该电话端控制单元105控制下的专用的语音合成单元。目前存在许多种实现上述语音合成的技术方案，如何实现语音合成并非本发明区别于现有技术的区别技术特征，因此在此不做进一步论述。

所述电话端无线单元106通过标准的通用异步收发接口UART与所述电话端控制单元105连接。其接收所述串行形式的遥控信号，并将该信号封装在其帧结构中通过无线方式发送。

该电话端无线单元106还用于接收所述热水器端无线单元107发送的热水器状态反馈信号，并将其转换为有线串行信号形式，通过所述UART接口发送到所述电话端控制单元105。该电话端无线单元106接收到无线返回帧后，需要对该无线返回帧的合法性进行判断，判断合法后，再将热水器状态反馈信号从该无线返回帧中解析出，并传送到所述电话端控制单元105。

所述热水器端无线单元107与所述热水器端主控单元108通过UART接口连接。该单元用于接收所述电话端无线单元106发送的无线遥控信号，并将该信号转换为有线串行信号通过UART接口传送到所述热水器主控单元108。所述的无线遥控信号具体是经过封装的无线帧，热水器无线单元107接收到无线帧信号后，立即对该无线帧的合法性进行验证，当验证合法后，在对该无线帧解析，获得所述的无线遥控信号。

该热水器端无线单元107还通过UART接口接收所述热水器主控单元108发送的热水器状态反馈信号，并将该信号封装为无线帧的形式发送。

所述热水器主控单元108通过所述UART接口接收所述串行信号形式的遥控信号，并根据该遥控信号输出相应的控制命令，所述控制命令主要包括热水器的点火(或者开始加热)、进水、出水等命令。所述控制命令可以包含一些控制数据，例如可以包括加热温度、水量等信息，以便根据这些数据实现自动控制。当所述遥控信号的内容是对热水器的状态进行查询时，热水器主控单元107则根据获得的状态检测结果生成热水器状态反馈信号并通过所述热水器端无线单元107发送。

所述热水器主控单元108还用于接收所述检测单元113输出的检测信号，并根据该检测信号判断热水器本体112的状态，并据以调整热水器本体112的工作；此外，该热水器主控单元108还将该检测信号用于生成所述热水器状态反馈信号。

所述显示单元109与所述热水器主控单元108连接，用于显示热水器的当前的状态信息。

所述设定单元110与所述热水器主控单元108连接，用于接收外部输入的设定信息，转化为可接收的形式发送到热水器主控单元108。所述设定信息可以是默认的水温、水量以及加热时间等。该设定信息输入后，使所述热水器主控单元108可以据以调整热水器本体112的工作。

所述电器控制单元111用于接收所述热水器主控单元111输出的控制命令，并根据该控制命令执行相应的操作，驱动热水器本体112进行加热等。由于热水器主控单元108输出的控制命令无法直接控制热水器的动作，因此需要该电器控制单元111完成从弱电到强电的转换。例如，当采用电加热热水器时，热水器主控单元108输出点火加热命令，该命令输出后，控制电器控制单元111中的接触器吸合，使热水器本体112的电加热元件得电工作。从而实现控制。

所述热水器本体112根据电器控制单元111的控制，实现对所储存的水的加热。该热水器本体112具体可以是电打火的燃气热水器或者是电热水器。

所述检测单元113用于检测热水器的状况信息，例如储水量、水温、是否正在加热等。对于不同的待检测量，采用相应的检测传感器进行检测，并将检测值转化为电参数的检测信号输出到所述热水器主控单元108。

本实施例提供的遥控热水器采用了无线遥控的方式。由于无线遥控信号需要穿越墙体等障碍物，可以使用具有一定穿透性能的蓝牙无线收发单元。这种情况下，为不与其它设备的无线遥控装置发生串扰而出现误操作，所述电话端无线单元106与热水器端无线单元107之间需要建立识别机制。为了保证无线传输的质量，确保无线连接的质量，应当建立两个无线收发之间的握手机制。为了实现上述目的，本实施例的两个无线单元具有8比特的寻址地址用于实现相互间的识别；建立全握手协议保证无线传输的可靠性。此外，上述无线单元进行通讯时，采用载波监听多路访问/冲突防止CSMA/CA方式访问信道，并具有能量探测功能(Energy Detection)；上述无线单元根据接收信号强度指示确定信道的无线通讯质量，并可在信道无线通讯质量恶化的情况下进行跳频处理。上述无线单元在未发送和接收指令一定时间后处于低功耗休眠状态，仅每隔一段时间对空间信号进行探测以便能够被随时激活。

以下介绍本实施例的工作过程。

当用户从远端使用电话向该实施例所述的本地端的电话拨号时，当出现拨号铃时，所述振铃检测电路102将铃流信号转换为方波，每一次振铃就产生一次方波输出到所述电话端控制单元105，该单元根据连续出现的方波数目确定振铃次数，当振铃达到预定数目时，则判断该来电为遥控操作请求，所述电话端控制单元105输出摘机指令到所述模拟摘机电路103。所述模拟摘机电路103动作实现模拟摘机，具体方式是在电话线两端接入合适的电阻，使电话线通过的电流与摘机时通过的电流相同，则程控交换机检测到该电流变化后，将接通电话线路。此时，电话端控制单元105通过语音合成生成语音提示信息，通过电话线路传送到远端的用户电话处。为防止其他人的误操作或恶意操作，可以设置操作密码。这种情况下，首先向远端的用户输出的语音信息就是提醒其输入密码。用户通过电话的按键输入密码后，该密码以双音频信号的形式传送到本地端，并通过所述双音频解码电路的解码后输出到所述电话端无线单元105，电话端控制单元105将该密码信息与所存储的设定密码相比对后，若密码不符合，电话端控制单元105则停止输出所述摘机指令，则电话被挂断；若密码符合则输出“密码符合，请发送控制命令”语音提示信息，用户可以继续输入操作指令。当用户输入操作指令后，同样通过所述双音频解码电路104解码后输出到所述电话端控制单元105，由电话端无线控制单元105通过UART传送到所述电话端无线单元106，由其以无线帧形式发送。所述热水器端无线单元107接收到所述无线帧后，经过确认合法后，将无线帧解析后通过UART接口传送到热水器端主控单元108，实现该遥控信号的操作。所述操作可以是进水、出水、点火等操作。用户可以通过一系列的操作提供进水量、加热温度等控制数据，使所述热水器端主控单元108能够根据上述数据并结合检测单元113的检测结果对热水器本体112进行准确的控制。同样，用户也可以从远程端发出查询命令，用于查询热水器的工作状态，此时，热水器端主控单元108根据从检测单元113获得的检测信号，生成热水器状态反馈信号通过UART口传送到所述热水器端无线单元107，由该单元以无线帧形式发送。所述电话端无线单元106接收该无线帧信号后，经过验证合法后，转化为有线串行形式发送到电话端控制单元105，电话端控制单元105将其转换为语音信息通过电话线传送到远端用户所在的电话上。

本发明的特点在于，将无线遥控与电话遥控相结合，使电话遥控方式方便的延伸到热水器，从而满足用户无需进行墙体破坏、线路布置等复杂且具有破坏性的工作，方便的实现对热水器的远程控制。本发明的实质是实现了对电话遥控方式的延伸。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种电话遥控热水器，包括电话、振铃检测电路、模拟摘机电路、双音频解码电路、热水器主控单元、热水器本体，其特征在于，还包括：

电话端控制单元，用于接收所述振铃检测电路输出的振铃检测信号，并根据该振铃检测信号判断振铃的次数；当振铃的次数达到预定次数时，向所述模拟摘机电路输出摘机指令；以及接收所述双音频解码电路输出的遥控信号，并将该信号转化输出；

电话端无线单元，用于接收所述电话端控制单元输出的所述经转化的遥控信号，并将该信号以无线形式发送；

热水器端无线单元，用于接收所述无线形式的遥控信号，并将该信号转化为有线形式输出；

所述热水器端控单元，用于接收所述热水器端无线单元输出的有线形式的遥控信号，并根据该遥控信号输出控制命令以控制所述热水器本体进行相应的操作。

2、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，还具有检测单元，用于检测热水器的工作状态，并将检测信号输出到所述热水器主控单元；当所述热水器主控单元接收的所述遥控信号为查询热水器工作状态的命令时，则将所述检测信号转化为热水器状态反馈信号传送到所述热水器端无线单元，将其发送到所述电话端无线单元，所述电话端无线单元将该信号转化为有线形式发送到电话端控制单元，所述电话端控制单元根据该信号合成相应的音频信号通过电话线传送到用户所在的远端。

3、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，还具有电器控制单元，用于接收所述热水器端主控单元输出的控制命令，并根据该控制命令驱动热水器本体的动作。

4、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，还具有显示单元，与所述热水器端主控单元108相连接，用于显示热水器的当前的状态信息。

5、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，还具有设定单元，用于接收外部输入的设定信息，转化为可接收的形式发送到所述热水器主控单元，供热水器主控单元调整热水器本体的工作。

6、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，所述电话端无线单元与所述电话端控制单元，以及所述热水器端无线单元与所述热水器端主控单元均通过通用异步收发UART接口连接。

7、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元之间以无线帧形式发送信息，并且采用全握手协议。

8、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元具有8比特寻址地址用于实现相互识别。

9、根据权利要求1所述的电话遥控装置，其特征在于，所述电话端无线单元与所述热水器端无线单元采用载波监听多路访问/冲突防止CSMA/CA方式访问信道，并具有能量探测功能；根据接收信号强度指示确定信道的无线通讯质量，并可在信道无线通讯质量恶化的情况下进行跳频处理。

10、根据权利要求1所述的电话遥控热水器，其特征在于，所述双音频解码电路采用MT8880，或者HT9170芯片。

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