CN1538356A - 通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其特征在于，包括一智能墙面控制开关、多个数据收发器及相应多个家电设备组成的家庭网络，智能墙面控制开关通过电力线与各数据收发器双向连接，各数据收发器连接在各家电设备的输出端。可通过与电力线的连接实现家庭家用电器设备智能模式控制。

Description

通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统

技术领域

本发明涉及一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，每个家庭中的家用电器设备及各种装饰灯也日益整多，控制这些电器和设备相应的需要多个遥控器或开关，给用户使用家电设备以及控制灯光带来麻烦。

发明内容

本发明是为了解决人们家庭中使用多个遥控器带来操作麻烦的问题而提供的一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，该系统能通过电力线集中控制每个家庭的各种电器设备和灯光，从而使人们使用家用电器和控制灯光简便。

本发明采取的技术措施是：一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其特点是，包括一智能墙面控制开关、多个数据收发器及相应多个家电设备组成的家庭网络，所述的智能墙面控制开关通过电力线与各数据收发器双向连接，所述的各数据收发器连接在各家电设备的输出端。

上述一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其中，所述的智能墙面控制开关包括一操作部件、一网络部件以及一串行接口单元；所述的操作部件包括一键盘响应处理单元、一LED状态显示单元以及一单片机；所述的网络部件包括一网络处理传输单元、一执行单元以及一神经元芯片；

所述的键盘响应处理单元用于接收键盘的开关信号，并通过单片机转换成编码发送给串行接口单元；

所述的网络处理传输单元用于将神经元芯片发过来的信号调制到电力线载波信号上去；同时解调电力线载波信号，并发送给神经元芯片；

所述的执行单元用于通过网络处理传输单元的命令来驱动照明设备或网络家电；

所述的LED状态显示单元用来根据键盘响应来显示灯的状态和模式切换的显示；

所述的串行接口单元用于将处理后的键盘响应发送给网络处理传输单元。

上述一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其中，所述的执行单元包括继电器和可控硅。

上述一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其中，所述的操作部件的单片机是用于完成红外信号接收、处理和发送的集成电路芯片。

上述一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其中，所述的神经元芯片是一个实现电力线数据传输协议的集成电路芯片。

上述一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其中，所述的智能墙面控制开关，还包括一遥控器和一与该遥控器配套的红外接收处理单元；所述的红外接收处理单元与单片机双向连接，用于接收遥控器的红外信号，并通过单片机转化成编码发送给串行接口单元。

由于本发明采用了以上的技术方案，能将家庭中的各家用电器和灯光的开关和功能选择通过与电力线的连接而集中起来控制，省略了分别使用各电器设备的遥控器和电器开关的麻烦。

附图说明

本发明的结构由以下的实施例及其附图进一步给出。

图1为本发明的通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统的结构示意图。

图2是本发明系统中智能墙面控制开关的外观结构示意图。

图3是本发明中智能墙面控制开关的控制电路一种实施例的电原理方框图。

图4是本发明中智能墙面控制开关的控制电路另一种实施例的电原理方框图。

图5是本发明通过通用遥控器遥控智能墙面控制开关实现对各种智能家用电器设备模式控制的实施例示意图。

具体实施方式

请参阅图1。一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，包括一智能墙面控制开关1、多个数据收发器2-1～2-n及相应多个家电设备3-1～3-n组成的家庭网络。智能墙面控制开关1通过电力线4与各数据收发器2-1～2-n双向连接，各数据收发器2-1～2-n分别连接在各家电设备3-1～3-n的输出端。数据收发器完成协议数据的封装与传输。

请参阅图2。本发明智能墙面控制开关1包括面板11，面板上设有控制按钮12和指示灯13，面板内部设有一控制电路。

请参阅图3，这是本发明智能墙面控制开关控制电路中一实施例的原理方框图。本发明智能墙面控制开关的控制电路14，包括一操作部件141、一网络部件142以及一串行接口单元143。

操作部件141包括一键盘响应处理单元1412、一LED状态显示单元1413以及一单片机1414。

所述的键盘响应处理单元1412用于接收键盘的开关信号，并经单片机处理后转换成编码发送给串行接口单元143；

所述的单片机1414用于完成红外信号接收、处理和发送，同时扫描和监控键盘的响应，经数据处理后，控制LED的显示；

所述的LED状态显示单元1413用来根据红外信号和键盘响应来显示灯的状态和模式切换的显示。

网络部件142包括一网络处理传输单元1421、一执行单元1422以及一神经元芯片1423；

所述的网络处理传输单元1421用于将神经元芯片1423发过来的信号调制到电力线4的载波信号上去；同时解调电力线载波信号，并发送给神经元芯片1423；该网络处理传输单元主要由电力线载波收发器和命令分析器组成，命令分析功能由命令解释芯片中的相应软件来实现，命令分析解释器把收到的信号解释编译后传给执行单元，然后由执行单元中的可控硅移相推动发生器或继电器推动电路完成具体灯光或者家电的控制操作。本实施例所用的网络处理传输单元为市售的产品，主要完成一些信号转化功能，把神经元芯片发过来的信号调制到电力线载波信号上去，同时解调电力线载波信号，并发送给神经元芯片。该网络处理传输单元采用扩频及网络阻抗适应技术，以同步全双工通信方式进行高可靠性通信，数据信号采用二相相移键控(BPSK)方法被调制到电力线的110k-140kHZ和70k-95kHZ两个频段上，前者是主频段，后者是备用频段，当主频段的数据由于噪声被破坏，电力线载波收发器会使用备用频段的数据，保证数据传输的可靠性，减少由于数据破坏重发次数，信号电平可编程选择为3.5v和7v峰值。

所述的执行单元1422由可控硅脉冲移相推动发生器、可控硅、继电器及驱动电路组成，可外接多路调光和继电器输出，它接受网络处理传输中的命令解析器的命令，并完成具体灯光或者家电的控制操作。

所述的串行接口单元143使一个串行接口芯片，用于将处理后的红外信号和键盘响应发送给网络处理传输单元。

所述的神经元芯片1423是一个实现电力线数据传输协议的集成电路芯片，其用于接收操作部件的单片机发来的网络信号，并把这些信号解析为各种家电的控制信号，由生成的控制指令来操作执行单元。本实施例的型号神经元芯片的型号例如为TMPN3150，这是一种三CPU的8位通讯处理及控制芯片，可用于设计复杂的控制系统，其数据线通过门电路进行外部存储器接口设计；IO口共有34种预编程设置，可以有效地实现各I/O的测量、计时和控制等功能，本实施例配置成串行IO对象；通讯总线负责数据的出入、发送、使能及冲突检测等。该芯片内部固化有LonTalk通讯协议(LonTalk协议是由美国Echelon公司开发的一种通讯协议)提供了OSI参考模型所定义的全部七层服务，使装置中的应用程序能在网上对其他装置发送和接收报文而无需知道网络拓扑、名称、地址或其他装置的功能，从而方便的实现设备之间的相互操作，甚至完全的对等通信，。另外LonTalk协议能有选择地提供端到端的报文确认、报文证实、和优先级发送以便设定有界事务处理时间，对网络管理业务的支持使远程网络管理工具能通过网络和其他装置相互作用，包括网络地址和参数的重新配置、下载应用程序、报告网络问题和节点应用程序的起始/终止/复位。如果使用该功能，可远程控制电器开关的动作。

本发明墙面智能控制开关的串行接口单元143是一个串行接口芯片，用于将处理后的红外信号和键盘响应发送给网络处理传输单元。

本发明的工作原理是：

智能墙面控制开关的面板上有多个模式控制按钮，当客户按下一个按钮后，智能墙面控制开关里的键盘响应单元就接收到相关信息送到单片机，单片机对这些信息进行处理、分析出客户需要控制哪些家电，产生相关的控制命令，并把这些控制命令通过网络传输处理单元发送到相关的家电设备里面的数据收发器，相关家电设备里面的数据收发器收到指令后，就执行客户要求的操作，实现了对各种智能家用电器设备的模式控制。

图4为本发明智能墙面控制开关控制电路中另一实施例的原理方框图。本发明智能墙面控制开关的控制电路15，包括一操作部件141、一网络部件142以及一串行接口单元143。

与图3所示不同之处是，操作部件141除了包括一键盘响应处理单元1412、一LED状态显示单元1413以及一单片机1414外，还包括一遥控器6和一与该遥控器6配套的一红外接收与发射处理单元1411，该红外接收与发射处理单元1411设在智能墙面控制开关内，与操作部件的单片机1414双向连接，用于接收遥控器的红外信号，并通过单片机转化成编码发送给串行接口单元143。

图5是本发明采用遥控器的系统图。本发明的工作流程是：通用遥控器面板上有多个模式控制按钮(例如5个)，当客户按下一个按钮后，通用遥控器就通过其红外接收器把客户按下哪个模式控制的信息发送给智能墙面控制开关，智能墙面控制开关的单片机对这些信息进行处理、分析出客户需要控制哪些家电，产生相关的控制命令，并把这些控制命令通过网络处理传输单元发送到相关的家电设备里的数据收发器上，相关的家电设备里的数据收发器收到指令后，就执行客户要求的操作，实现了对各种智能家用电器设备的模式控制。

本发明能够实现家庭内部各种设备的集中管理与监控，可以让用户方便直观地操作和控制各项应用，还可以显示清晰而生动的图形界面。如果与网络连接，可以实现远程监控家庭内部各种设备，家庭安全防卫、远程维护、家庭能源管理等等。

Claims (7)

1、一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其特征在于，包括一智能墙面控制开关、多个数据收发器及相应多个家电设备组成的家庭网络，所述的智能墙面控制开关通过电力线与各数据收发器双向连接，所述的各数据收发器连接在各家电设备的输出端。

2、根据权利要求1所述的一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其特征在于，所述的智能墙面控制开关包括一操作部件、一网络部件以及一串行接口单元；所述的操作部件包括一键盘响应处理单元、一LED状态显示单元以及一单片机；所述的网络部件包括一网络处理传输单元、一执行单元以及一神经元芯片；

所述的键盘响应处理单元用于接收键盘的开关信号，并通过单片机转换成编码发送给串行接口单元；

所述的网络处理传输单元用于将神经元芯片发过来的信号调制到电力线载波信号上去；同时解调电力线载波信号，并发送给神经元芯片；

所述的执行单元用于通过网络处理传输单元的命令来驱动照明设备或网络家电；

所述的LED状态显示单元用来根据键盘响应来显示灯的状态和模式切换的显示；

所述的串行接口单元用于将处理后的键盘响应发送给网络处理传输单元。

3、根据权利要求2所述的智能墙面控制开关，其特征在于，所述的执行单元包括继电器和可控硅。

4、根据权利要求2所述的智能墙面控制开关，其特征在于，所述的神经元芯片是一个实现电力线数据传输协议的集成电路芯片。

5、根据权利要求1所述的一种通过电力线实现家庭家用电器设备智能模式控制的系统，其特征在于，所述的智能墙面控制开关包括一操作部件、一网络部件以及一串行接口单元；所述的操作部件包括一红外接收与发射处理单元、一键盘响应处理单元、一LED状态显示单元以及一单片机；所述的网络部件包括一网络处理传输单元、一执行单元以及一神经元芯片；

所述的红外接收处理单元用于接收遥控器的红外信号，并转化成编码发送给串行接口单元；

所述的键盘响应处理单元用于接收键盘的开关信号，并转换成编码发送给串行接口单元；

所述的串行接口单元用于将处理后的红外信号和键盘响应发送给网络处理传输单元；

所述的网络处理传输单元用于将神经元芯片发过来的信号调制到电力线载波信号上去；同时解调电力线载波信号，并发送给神经元芯片；

所述的执行单元用于通过网络处理传输单元的命令来驱动照明设备或网络家电；

所述的LED状态显示单元用来根据红外信号和键盘响应来显示灯的状态和模式切换的显示。

6、根据权利要求5所述的智能墙面控制开关，其特征在于，所述的执行单元包括继电器和可控硅。

7、根据权利要求5所述的智能墙面控制开关，其特征在于，所述的神经元芯片是一个实现电力线数据传输协议的集成电路芯片。

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