CN106571853B - 基于电力线载波通信的控制终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电器技术领域，公开了一种基于电力线载波通信的控制终端，包括交互模块、载波通信模块和电源模块，所述交互模块设置于第一PCB板，所述载波通信模块设置于第二PCB板，所述电源模块设置于第三PCB板，所述第一PCB板和所述第三PCB板层叠设置于所述控制终端的壳体内，所述电源模块为所述交互模块和所述载波通信模块供电，所述电源模块与载波通信模块信号连接，所述载波通信模块与所述交互模块信号连接。本发明可以减小控制终端整体的长度和宽度，保证控制终端的整体设计尺寸可以灵活设计，故满足了控制终端安装和使用的便利性要求，也由于控制终端与室内环境的兼容性，提升了家居环境的整体美观度。

Description

基于电力线载波通信的控制终端
技术领域
本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种基于电力线载波通信的控制终端。
背景技术
随着智能控制技术的快速发展，电力线载波通信技术正广泛应用于智能家居中，可以说，借助市电传递通讯信息的电力线载波通信技术给人们带来了全新的智控操作体验。其中，电力线载波模块安装在所需控制的产品上，而电力线载波控制终端模块可以集成安装在一个控制盒内，通过与室内插座相通从而连接上市电，进而通过市电传递通讯信息，无须使用WiFi、射频以及线控等方式，就能够通过操作电力线载波控制终端来控制相应的产品。
然而，现有的电力线载波控制终端由于体积问题，如果是嵌入式的线控结构，在装修时需要特别预留特殊尺寸的孔位才能顺利完成安装；如果是可插拔式则影响美观和使用便利性。由此，上述的控制终端未能满足控制终端安装和使用的便利性要求，也影响了控制终端使用的美观性。为克服这些缺陷，对控制终端安装和使用的便利性进行了研制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是要提供一种基于电力线载波通信的控制终端，它能够提高控制终端安装和使用的便利性。
本发明解决的技术问题所使用的技术方案，它包括：交互模块、载波通信模块和电源模块，其中：所述交互模块设置于第一PCB板，所述载波通信模块设置于第二PCB板，所述电源模块设置于第三PCB板，所述第一PCB板和所述第三PCB板层叠设置于所述控制终端的壳体内，所述电源模块为所述交互模块和所述载波通信模块供电，所述电源模块与载波通信模块信号连接，所述载波通信模块与所述交互模块信号连接。
进一步地，所述电源模块为所述交互模块提供+12V及+5V的电压，所述电源模块为所述载波通信模块提供+12V的电压。
进一步地，所述交互模块包括处理单元、按键电路单元和显示电路单元，所述电源模块包括耦合电路单元和过零检测电路单元，所述耦合电路单元与所述载波通信模块相连，所述耦合电路单元与电力线相连，所述过零检测电路单元与所述载波通信模块相连，所述载波通信模块通过所述过零检测电路单元采集工频过零点信号，所述处理单元与所述载波通信模块以双向串行通信方式连接。
进一步地，所述第二PCB板与所述第三PCB板通过直插排针方式进行板级连接，所述第一PCB板与所述第三PCB板通过直插排针方式进行板级连接。
进一步地，所述第二PCB板设有第一排针，所述第三PCB板设有与所述第一排针相对应的第一针座，所述第一PCB板设有第二针座，所述第三PCB板设有与所述第二针座相对应的第二排针。
进一步地，所述第一PCB板与所述第三PCB板通过软体排线进行板级连接。
进一步地，所述电源模块的输入端为接线端子，所述控制终端设有两个或多个安装孔。
进一步地，所述第一PCB板、第二PCB板和第三PCB板依次层叠安装形成 PCB组件，所述PCB组件的长度范围为70mm-78mm，PCB组件的宽度范围为70mm-78mm，PCB组件的高度范围为35mm-43mm。
进一步地，所述PCB组件的长度和/或宽度等于75mm，所述PCB组件的高度等于43mm。
进一步地，所述控制终端还包括插脚，所述插脚连接于所述电源模块。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：由于本发明采用了将交互模块、载波通信模块和电源模块分别设置在第一PCB板、第二PCB板和第三PCB板，并将三块PCB板进行板级连接，故一方面可以基于用户家庭中预埋的供电电力线作为通讯线路，从而无需用户重新布线，避免了控制终端的通讯连接线过短的弊端，另一方面减小了控制终端整体的长度和宽度，保证控制终端的整体设计尺寸可以灵活设计，从而无需用户重新修改嵌入墙体安置尺寸，满足了控制终端安装和使用的便利性要求，也由于控制终端与室内环境的兼容性，提升了家居环境的整体美观度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的控制终端的内部结构示意图；
图2是本发明的控制终端的电路简图；
图3是本发明的控制终端的又一内部结构示意图；
图4是本发明的控制终端的外部结构示意图；
图5是本发明的控制终端的另一内部结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图1-4，本发明实施例的基于电力线载波通信的控制终端，包括交互模块10、载波通信模块20和电源模块30，其中：所述交互模块10设置于第一PCB板1，所述载波通信模块20设置于第二PCB板2，所述电源模块30设置于第三PCB板3，所述第一PCB板1和所述第三PCB板3层叠设置于所述控制终端的壳体内，所述电源模块30为所述交互模块10和所述载波通信模块20供电，所述电源模块30与载波通信模块20信号连接，所述载波通信模块20与所述交互模块10信号连接。
其中，所述第一PCB板1、所述第二PCB板2和所述第三PCB板3设置于所述控制终端的壳体内。具体地，第一PCB板1上设有显示屏5；而作为其中一种实施方式，如图1，第二PCB板2设于第一PCB板1之下、第三PCB板3设于第二PCB板2之下；作为另一种实施方式，见图3，第二PCB板2垂直地设于第三PCB板3之上，第一PCB板1平行地设于第三PCB板3之上。
本发明实施例中，将交互模块10、载波通信模块20和电源模块30分别设置在第一PCB板1、第二PCB板2和第三PCB板3，并将三块PCB板进行板级连接，可以有效减小了控制终端整体的长度和宽度，保证控制终端的整体设计尺寸可以灵活设计。其中，该控制终端的交互模块10可以通过按键接 收用户指令，也可以通过触摸屏接收用户指令。
进一步地，所述电源模块30为所述交互模块10提供+12V及+5V的电压，所述电源模块30为所述载波通信模块20提供+12V的电压。
本发明实施例中，电源模块30为交互模块10和载波通信模块20分别提供弱电，以使控制终端完成控制作业。
进一步地，所述交互模块10包括处理单元11、按键电路单元12和显示电路单元13，所述电源模块30包括耦合电路单元31和过零检测电路单元32，所述耦合电路单元31与所述载波通信模块20相连，所述耦合电路单元31与电力线相连，所述过零检测电路单元32与所述载波通信模块20相连，所述载波通信模块20通过所述过零检测电路单元32采集工频过零点信号，所述处理单元11与所述载波通信模块20以双向串行通信方式连接。
本发明实施例中，家居控制系统包括控制终端及家居产品主机主控制器，其中，家居产品可以是一台以上的家电或燃气具等(如热水器)，该家居产品主机主控制器设有与控制终端相应的主机电源模块30、主机载波通信模块20，还包括主机处理器及驱动模块；控制终端与主机控制器通过用户电力线进行电气连接，构建通讯线路。如图2所示，用户使用控制终端操作时，交互模块10中按键显示电路单元13接收用户对按键6的按压动作信号，并发送给处理单元11，处理单元11处理按键信号驱动显示电路单元13显示相应内容给用户指示，同时向载波通信模块20发送相应协议通讯数据，此时载波通信模块20进行相应数据处理转换为载波控制信号，在工频电路过零点时，通过耦合电路单元31将载波信号发送到用户电力线；而主机通过主机电源模块30的主机耦合电路单元31接收所述电力线上的载波控制信号，并将所述载波控制信号转换为数字信号发送给主机主控制器，主机主控制器对数字信号进行 识别再发送有效指令，建立线控器与控制器之间的载波通讯。由此，基于电力载波通讯，控制终端与主机控制器利用用户现有预埋的电力线路进行数据传输，用户无需额外布线。
进一步地，所述第二PCB板2与所述第三PCB板3通过直插排针方式进行板级连接，所述第一PCB板1与所述第三PCB板3通过直插排针方式进行板级连接。具体地，所述第二PCB板2设有第一排针21，所述第三PCB板3设有与所述第一排针21相对应的第一针座34，所述第一PCB板1设有第二针座14，所述第三PCB板3设有与所述第二针座14相对应的第二排针33。作为板级连接的另一种连接方式，所述第一PCB板1与所述第三PCB板3通过软体排线进行板级连接。
本发明实施例中，使用直插排针的方式或软体排线的形式实现第一PCB板1、第二PCB板2和第三PCB板3的板级连接，完成了交互模块10、载波通信模块20和电源模块30的信号和/或电连接。
进一步地，所述电源模块30的输入端为接线端子41，所述控制终端设有两个或多个安装孔7。
本发明实施例中，该控制终端设置为嵌入式安装，电源模块30通过接线端子41连接于市电接入端口40。
具体地，所述第一PCB板1、第二PCB板2和第三PCB板3依次层叠安装形成PCB组件，所述PCB组件的长度范围为70mm-78mm，PCB组件的宽度范围为70mm-78mm，PCB组件的高度范围为35mm-43mm。
本发明实施例中，如图1所示的d表示PCB组件的长度和/或宽度，d≤78mm时，该控制终端可与86型开关插座底盒兼容，进而可与86型开关插座底盒共用预留的安装位，便于安装。
优选地，所述PCB组件的长度和/或宽度等于75mm，所述PCB组件的高度等于43mm。如图1所示的h表示PCB组件的高度，当d＝75mm，h＝43mm时，该控制终端在保证PCB板面积的同时也可以实现与86型开关插座底盒兼容；另外，控制终端还可以设置两个安装孔7，开孔距离60mm。
参见图5，作为另一种实施方式，所述控制终端还包括插脚42，所述插脚42连接于所述电源模块。
在本发明实施例中，该控制终端设置为可插拔的形式，该控制终端的插脚42与第三PCB板3相连接，如可以将插脚42焊接于第三PCB板3。其中，所述第二PCB板2设有第一排针33，所述第三PCB板3设有与所述第一排针33相对应的第一针座34，所述第一PCB板1设有第二针座14，所述第三PCB板3设有与所述第二针座14相对应的第二排针33，或者，所述第一PCB板1与所述第三PCB3板通过软体排线进行板级连接。由于该可插拔的控制终端的长宽尺寸可以设计成与嵌入式插座相匹配，避免了由于空间限制而无法使用的问题，也提升了美观度。
本发明的控制终端，由于采用了将交互模块、载波通信模块和电源模块分别设置在第一PCB板、第二PCB板和第三PCB板，并将三块PCB板进行板级连接，故一方面可以基于用户家庭中预埋的供电电力线作为通讯线路，从而无需用户重新布线，避免了控制终端的通讯连接线过短的弊端，另一方面减小了控制终端整体的长度和宽度，保证控制终端的整体设计尺寸可以灵活设计，如可设计成与现有家居装修用86型开关插座底盒兼容，从而无需用户重新修改嵌入墙体安置尺寸，满足了控制终端安装和使用的便利性要求，也由于控制终端与室内环境的兼容性，提升了家居环境的整体美观度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于电力线载波通信的控制终端，包括交互模块、载波通信模块和电源模块，其特征在于：所述交互模块设置于第一PCB板，所述载波通信模块设置于第二PCB板，所述电源模块设置于第三PCB板，所述第一PCB板和所述第三PCB板层叠设置于所述控制终端的壳体内，所述第二PCB板垂直地设于所述第三PCB板之上，所述电源模块为所述交互模块和所述载波通信模块供电，所述电源模块与载波通信模块信号连接，所述载波通信模块与所述交互模块信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述电源模块为所述交互模块提供+12V及+5V的电压，所述电源模块为所述载波通信模块提供+12V的电压。
3.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述交互模块包括处理单元、按键电路单元和显示电路单元，所述电源模块包括耦合电路单元和过零检测电路单元，所述耦合电路单元与所述载波通信模块相连，所述耦合电路单元与电力线相连，所述过零检测电路单元与所述载波通信模块相连，所述载波通信模块通过所述过零检测电路单元采集工频过零点信号，所述处理单元与所述载波通信模块以双向串行通信方式连接。
4.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述第二PCB板与所述第三PCB板通过直插排针方式进行板级连接，所述第一PCB板与所述第三PCB板通过直插排针方式进行板级连接。
5.根据权利要求4所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述第二PCB板设有第一排针，所述第三PCB板设有与所述第一排针相对应的第一针座，所述第一PCB板设有第二针座，所述第三PCB板设有与所述第二针座相对应的第二排针。
6.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述第一PCB板与所述第三PCB板通过软体排线进行板级连接。
7.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述电源模块的输入端为接线端子，所述控制终端设有两个或多个安装孔。
8.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述第一PCB板、第二PCB板和第三PCB板相互连接形成PCB组件，所述PCB组件的长度范围为70mm-78mm，PCB组件的宽度范围为70mm-78mm，PCB组件的高度范围为35mm-43mm。
9.根据权利要求8所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述PCB组件的长度和/或宽度等于75mm。
10.根据权利要求1或2所述的基于电力线载波通信的控制终端，其特征在于：所述控制终端还包括插脚，所述插脚连接于所述电源模块。
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