CN105978604A - 一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法，系统包括：微控制器，用于通信信号的处理及用电设备的控制；用户输入模块，包括按键输入模块和遥控输入模块，用于自定义编码及输入控制指令；EEPROM模块，用于储存用户自定义的编码信息；电力线载波模块，用于将通信信号调制至220V交流电力线上进行传输以及将信号从电力线上解调并传输给微控制器进行处理；本发明通过用户自定义载波通信的编码，在电力载波控制过程中通过将用户码和设备码相结合，保证编码的唯一性，避免电力载波通信控制用电设备时因重码而出现错误控制的问题，此外采用双输入方式进行数据输入，增加可选择性，并提高机动性，使用更加灵活。

Description

一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，特别涉及一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法。
背景技术
如今市场上出现了各种基于电力载波技术的用电设备控制开关，由于电力载波技术不需要额外铺设通信线路，将信号线与供电线合二为一，可实现同变压器台区内的远程通信，因此基于电力载波技术的控制开关在家庭、公司、工厂等场所都具有良好的应用前景。然而现有的电力载波开关均为出厂前将设备编码预先固化，则存在出现重码的可能性，且该设备编码固化后用户无法更改，因此对于重码造成的错误控制束手无策。另外，现有的电力载波开关均以接触式开关的形式出现，一定程度上仍有控制不便、灵活性不高的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法，实现由用户自定义设置载波通信的编码，并通过将用户码和设备码相结合，保证编码的唯一性，避免控制用电设备时因重码而出现错误控制的问题，此外采用双输入方式进行数据输入，增加可选择性，并提高机动性，使用更加灵活。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统，包括：
微控制器1，用于通信信号的处理及用电设备的控制；
用户输入模块2，用于设置自定义编码(包括用户码和设备码)及输入控制指令；
EEPROM模块3，用于储存用户自定义的编码信息；
电力线载波模块4，用于将通信信号调制至220V交流电力线上进行传输以及将信号从电力线上解调并传输给微控制器1进行处理。
所述微控制器1、用户输入模块2、EEPROM模块3、电力线载波模块4组成一个控制单元，所述微控制器1为各控制单元的中枢，由其通过I/O端口与用电设备相连接实现对设备的控制。
所述用户输入模块2，包括按键输入模块和遥控输入模块，可通过两种输入方式进行数据输入，另外该模块设有用户码设置模式、设备码设置模式和用电设备控制模式，通过选择不同模式可用于不同功能的数据输入。
所述EEPROM模块3，通过IIC总线等方式与微控制器1相连接，保证编码数据断电后不会消失。
所述电力线载波模块4，通过串口通信技术与微控制器1进行数据交换，是实现电力载波功能的核心。
本发明还提供了利用所述系统的编码自定义设置及用电设备控制的方法，包括如下步骤：
步骤一：用户第一次使用系统时，在任意一个控制单元的用户输入模块2选择用户码设置模式，输入个人身份证号码，该号码被作为用户码写入EEPROM模块3；
步骤二：用户码通过电力载波通信被发送至系统中其他控制单元并写入每个EEPROM模块3，从而实现系统中所有控制单元用户码的统一设置；
步骤三：在每个控制单元的用户输入模块2选择设备码设置模式，对每个用电设备自定义设置彼此不同的6位编码，该号码被作为设备码依次被写入各个控制单元的EEPROM模块3；
步骤四：每个设备码通过电力载波通信被发送至系统中其他控制单元并写入每个EEPROM模块3；
步骤五：用户码与设备码组合成为每个设备的独有地址码，从而各控制单元的EEPROM模块3中均存有全局地址码；
步骤六：当用户通过输入模块2的设备控制模式对特定用电设备发出控制信号时，微控制器1根据地址码判断目标设备是否为本单元的用电设备，若是，则直接对用电设备进行相应控制，若否，进行步骤七；
步骤七：带有地址码的控制信号通过电力载波通信传输至系统中其他控制单元，各单元的微控制器1均根据地址码判断目标设备是否为本单元的用电设备，若是，则对用电设备进行相应控制，若否，则不进行任何操作，继续等待新信号。
附图说明
图1为本发明的硬件设计示意图。
图2为编码组成示意图。
图3为基于本系统的具体实施流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明为一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统及方法，包括若干个控制单元(图1中仅供说明作用，只画出两个控制单元)，每个控制单元均由微控制器、用户输入模块、EEPROM模块和电力线载波模块组成。
系统中，每个用户输入模块2均包括按键输入和遥控输入两种数据输入方式，由按键实现接触式输入，由遥控器实现远程遥控输入，提高了灵活性。其中，按键输入设备以及红外接收头在每个用户输入模块2上均有设置，而遥控器数量则可根据具体需要自由配置。不论是按键输入还是遥控输入，均设置三种输入模式：用户码设置模式、设备码设置模式和用电设备控制模式。模式选择可通过按键选择、分档拨盘等方式实现。
如图2所示，用户码用于防止与其他用户出现重码情况，设备码则用于防止同一个用户的设备出现重码情况。例如，甲与乙两户人家处于同一供电线路，均使用了电力载波开关，若仅有设备码没有用户码，则如果两家均设置了某设备的设备码为111111，则可能出现甲控制设备时，在乙家出现设备被开关的情况，因此使用每个人独有的身份证号作用户码可避免该情况；而若仅有用户码没有设备码，则显然无法区分同一户人家中的不同设备，因此需要为各个设备添加不同设备码。另外需要说明，所述设备码为6位乃是用于说明作用，并非硬性要求，实际应用中可根据需要自行设定。由用户码和设备码组成了各用电设备专有的地址码，而地址码与控制字相结合即为对用电设备进行相应控制的控制码。考虑到一些用电设备除了开与关两种状态还有其他工作模式，因此图2中控制字为三位，实际应用中可根据需要设置控制字位数。
基于上述系统，结合实施流程图说明自定义设置通信编码及控制用电设备的实施方法，如下：
步骤一：用户判断各设备地址码是否已经设置，若是，进行步骤五，若否，进行步骤二；
步骤二：用户判断用户码是否已经设置，若是，进行步骤四，若否，进行步骤三；
步骤三：在任意一个控制单元的输入模块2选择用户码输入模式，输入个人身份证号码作为用户码；
步骤四：在各个控制单元的输入模块2选择设备码输入模式，输入彼此不同6位编码作为各用电设备的设备码，从而由用户码和设备码组成各设备的地址码；
步骤五：用户判断是否需要控制用电设备，若是，进行步骤六，若否，则不进行任何操作；
步骤六：通过任意一个控制单元的输入模块2选择设备控制模式，对目标用电设备进行所需要的控制。
通过上述实施例的具体方案可以认识到，该系统及方法可以由用户自行灵活设置载波通信的控制码，实现对用电设备的控制，并可有效避免编码过程中出现重码现象。此外采用按键、遥控器双输入方式进行数据输入，提高用户使用的机动性，操作更加灵活方便。

Claims (4)

1.一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统，其特征在于：包括微控制器(1)、用户输入模块(2)、EEPROM模块(3)和电力线载波模块(4)；
所述微控制器(1)，用于通信信号的处理及用电设备的控制；
所述用户输入模块(2)，包括按键输入模块和遥控输入模块，可通过两种输入方式进行数据输入，所述的用户输入模块(2)包含用户码设置模式、设备码设置模式和用电设备控制模式，用于设置自定义编码(包括用户码和设备码)及输入控制指令并传递给微控制器(1)处理；
所述EEPROM模块(3)，用于储存用户自定义的编码信息，并传递给微控制器(1)处理；
所述电力线载波模块(4)，用于将通信信号调制至220V交流电力线上进行传输以及将信号从电力线上解调并传输给微控制器(1)进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统，其特征在于；所述的EEPROM模块(3)通过IIC总线与微控制器(1)相连接。
3.根据权利要求1所述的一种双输入方式的电力线载波通信自定义编码系统，其特征在于；所述的电力线载波模块(4)通过串口通信技术与微控制器(1)进行数据交换。
4.基于权利要求1所述编码系统的编码自定义设置及用电设备控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：用户第一次使用系统时，在任意一个控制单元的用户输入模块(2)选择用户码设置模式，输入个人身份证号码，该号码被作为用户码写入EEPROM模块(3)；
步骤二：用户码通过电力载波通信被发送至系统中其他控制单元并写入每个EEPROM模块(3)，从而实现系统中所有控制单元用户码的统一设置；
步骤三：在每个控制单元的用户输入模块(2)选择设备码设置模式，对每个用电设备自定义设置彼此不同的6位编码，该号码被作为设备码依次被写入各个控制单元的EEPROM模块(3)；
步骤四：每个设备码通过电力载波通信被发送至系统中其他控制单元并写入每个EEPROM模块(3)；
步骤五：用户码与设备码组合成为每个设备的独有地址码，从而各控制单元的EEPROM模块(3)中均存有全局地址码；
步骤六：当用户通过输入模块(2)的设备控制模式对特定用电设备发出控制信号时，微控制器(1)根据地址码判断目标设备是否为本单元的用电设备，若是，则直接对用电设备进行相应控制，若否，进行步骤七；
步骤七：带有地址码的控制信号通过电力载波通信传输至系统中其他控制单元，各单元的微控制器(1)均根据地址码判断目标设备是否为本单元的用电设备，若是，则对用电设备进行相应控制，若否，则不进行任何操作，继续等待新信号。
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