CN210327637U - 一种空调器用协议转换装置及通讯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空调器用协议转换装置及通讯系统，其中协议转换装置用于空调器和HomeKit平台之间的协议转换，包括：电源模块；协议处理模块，其包括主控器和与主控器通讯连接的HOMEBUS通信模块，HOMEBUS通信模块包括HOMEBUS总线接口，用于连接使用HOMEBUS协议的空调器；无线通讯模块，其与主控器通信连接，用于接收HomeKit平台发出的第一通讯指令以及发送第二通讯指令，第二通讯指令为空调器发出的信号经过协议处理模块处理后的指令。本实用新型用于实现空调器与HomeKit平台之间的协议转换，实现两者之间的双向通讯，便于通过HomeKit平台智能控制空调器且监控空调器的工作状态。

Description

一种空调器用协议转换装置及通讯系统

技术领域

本实用新型涉及空调器智能控制领域，具体涉及一种用于HomeKit平台和空调器之间通讯的协议转换装置及通讯系统。

背景技术

目前，市场上智能家居管理平台纵多，苹果公司为实现不同设备、不同厂商的无缝协作，发布了自己的智能家居平台HomeKit。苹果公司作为全球知名品牌，吸引着大量第三方设备接入。因此，通过HomeKit平台可以对中央空调器实现远程及场景控制，而且还可以通过Siri或HomePod进行语音控制或非空调设备联动控制等，随时随地对中央空调进行调节及监控，例如可以设置中央空调器的开停、运转模式、温度、风量等，实时掌握空调器室内信息及运行状态，丰富对中央空调器的控制途径，有助于提升空调器的智能化，且也提升空调器的知名度。

但是，HomeKit平台的HomeKit网关的通讯协议与中央空调器的线控器、遥控器、集控器等的通讯协议不同，不能实现两者之间的直接通讯，因此，亟需一种可以将中央空调器连接至HomeKit平台的通讯装置，实现中央空调器与HomeKit平台之间的协议转换，进而对空调器智能控制。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种空调器用协议转换装置，用于实现空调器与HomeKit平台之间的协议转换，实现两者之间的双向通讯，便于通过HomeKit平台智能控制空调器且监控空调器工作状态。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案予以解决：

一种空调器用协议转换装置，用于所述空调器和HomeKit平台之间的协议转换，其特征在于，包括：电源模块，其为所述协议转换装置中用电器件供电；协议处理模块，其包括主控器和与所述主控器通讯连接的HOMEBUS 通信模块，所述HOMEBUS通信模块包括HOMEBUS总线接口，用于连接使用HOMEBUS协议的空调器；无线通讯模块，其与所述主控器通信连接，用于接收所述HomeKit平台发出的第一通讯指令以及发送第二通讯指令，其中所述第二通讯指令为所述空调器发出的信号经过所述协议处理模块处理后的指令。

为了实现对多种机型的中央空调实现控制，如上所述的协议转换装置还包括：拨码开关回路，其与所述主控器相连，用于设定与所述协议转换装置通讯的所述空调器的机型。

如上所述的协议转换装置还包括电源接口，用于连接外部电源并向所述协议转换装置提供电能。

如上所述的协议转换装置，所述电源模块包括：第一电源回路，其通过所述电源接口与所述外部电源相连，用于提供12V直流电源；第二电源回路，其用于将所述第一电源回路输出的12V直流电源转换为5V直流电源。

如上所述的协议转换装置，所述主控器采用主控芯片，所述HOMEBUS 通信模块采用MM1192通讯芯片且接收经信号交替反转的信号；所述主控芯片和MM1192通讯芯片之间设置有值域放大电路和值域缩小电路，所述值域放大电路用于将所述MM1192通讯芯片输出的信号转换为与所述信号交替反转的信号对应的二值输出信号，所述值域缩小电路用于将所述主控芯片的信号发送端输出的信号中低电平的占空比减小至50％。

如上所述的协议转换装置，所述值域放大电路的输入端与所述MM1192 通讯芯片的输出端相连，所述值域放大电路的输出端与所述主控芯片的信号接收端相连；所述值域放大电路包括充放电电路、第一开关控制电路和第二开关控制电路；所述充放电电路根据所述MM1192通讯芯片的输出端输出的电平控制所述第一开关控制电路的通断；所述第一开关控制电路的输出端控制所述第二开关控制电路的通断；所述第二开关控制电路的输出端与所述主控芯片的信号接收端相连。

如上所述的协议转换装置还包括：第一交流耦合电路，其连接在所述空调器的信号收发端和所述HOMEBUS总线接口的输入端之间；第二交流耦合电路，其连接在所述HOMEBUS总线接口的输出端和所述所述空调器的信号收发端之间。

如上所述的协议转换装置还包括：负电压保护电路，其连接在所述信号收发端的信号线A和信号线B之间。

本实施例的空调器用协议转换装置，实现中央空调器和HomeKit平台之间的协议转换，将中央空调器接入HomeKit平台，便于用户通过HomeKit平台智能控制中央空调器，且实时监控并更新空调器状态，也可以使用语音实现设备控制或非空调设备的联动控制，提升用户使用体验及控制乐趣，有助于提升空调器品牌。

本实用新型的目的之二在于提供一种空调器用通讯系统，包括用于传输所述空调器的通讯信号的HOMEBUS总线、HomeKit平台和如上所述的协议转换装置，所述HOMEBUS总线与所述HOMEBUS通信模块的HOMEBUS总线接口连接，所述无线通信模块连接无线路由器。

本实施例的空调器用通讯系统，实现中央空调器和HomeKit平台之间的双向通讯，通过HomeKit平台智能控制中央空调器，并且中央空调器的运行状态也会实时反馈至HomeKit平台，提升用户控制空调器的智能化，用户体验度好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本实用新型空调器用协议转换装置一个实施例的连接示意图；

图2为图1示出的协议转换装置实施例与HomeKit平台和空调器的示意连接框图；

图3为本实用新型空调器用协议转换装置实施例中协议转换模块的原理框图；

图4为图1中示出的协议转换装置实施例中协议转换模块与空调器的信号收发端的原理图；

图5为图4示出的协议转换装置实施例与空调器的信号收发端的一部分电路图；

图6为图5的续图；

图7为图5和图6中示出的一部分电路图的输出波形；

图8为本实用新型空调器用通讯系统一个实施例实现的通讯方法的流程图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

中央空调器中线控器、遥控器或集控器与室内机的通讯采用HOMEBUS 通信协议，而苹果公司开发的HomeKit平台作为一款通用化的智能家居管理平台，针对空调领域，提供了统一的管理界面，进行通用功能的操作，例如可以设置空调器的开停、运转模式、温度、风量等，并实时监控空调器的运行状态、室内温度、异常报警信息等。而室内机有众多差异，功能各不相同，如森林风、湿度除湿模式、三档除湿模式、节能模式、静音模式、健康功能等，因此，本实施例提出一种协议转换装置，能够兼容不同机型、不同功能的室内机，实现中央空调器的HOMEBUS通信协议与HomeKit协议之间的相互转换，这样，可以实现HomeKit平台与遥控器、线控器、集控器等通过 HOMEBUS总线通信协议(例如Hi-NET总线通信协议)共享空调器的信息 (包括室外机的状态、室内机的状态、温度、运转模式、风量等)。

实施例一

本实施例协议转换装置10，用于空调器20和HomeKit平台30之间的协议转换，包括：电源模块11，其为协议转换装置10中用电器件供电；协议处理模块12，其包括主控器121和与主控器121通讯连接的HOMEBUS 通信模块122，HOMEBUS通信模块122包括HOMEBUS总线接口，用于连接使用HOMEBUS协议的空调器20；无线通讯模块13，其与主控器121通信连接，用于接收HomeKit平台30发出的第一通讯指令以及发送第二通讯指令，其中第二通讯指令为空调器20发出的信号经过协议处理模块12处理后的指令。本实施例中的无线通信模块为WiFi模块，当然也可以为其他类型的网络模块，例如WLAN模组。

具体地，如图1所示，其示出了本实施例协议转换装置10与线控器的用于通讯的HOMEBUS总线(未示出)连接的示意图，与线控器共同监控空调器20的状态，因此，空调器20的信号收发端(即用于传输空调器20的通讯信号的端口)可以指线控器的用于通讯的HOMEBUS总线；当然，协议转换装置10也可以直接与室内机的用于通讯的HOMEBUS总线(未示出)连接，直接监控室内机的状态并控制室内机的运行，因此，空调器20的信号收发端 (即用于传输空调器20的通讯信号的端口)也可以指室内机的用于通讯的 HOMEBUS总线。且在本实施例中，协议转换模块装置10与云端通讯，苹果终端设备(例如iPhone、iPad等)的HomeKit平台30上的数据能够上传至云端，从而实现空调器20与HomeKit平台30之间的双向通信。

如图2所示，在本实施例中，空调器20与HomeKit平台30的双向通信过程大致描述如下，空调器20的HOMEBUS总线与HOMEBUS通信模块122 的HOMEBUS总线接口通讯，且协议转换模块装置10与云端通讯，云端与 HomeKit平台30通讯，具体地，用户通过HomeKit平台30上操作改变空调器20参数时，第一通讯指令通过云端传输至无线路由器(未示出)，无线路由器传输至无线通讯模块13，无线通讯模块13接收到的第一通讯指令通过 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器) 串口通信通讯传输至主控器121，经主控器121处理后发送至HOMEBUS通信模块122，并在HOMEBUS通信模块122的送信侧输入至空调器20的 HOMEBUS总线，可以输入至室内机的用于通讯的HOMEBUS总线或线控器的用于通讯的HOMEBUS总线以再进一步输入至室内机，进而室内机接收到该通讯指令后开始动作，执行用户的操作；在空调器20的HOMEBUS总线发出通讯信号时，其中该信号可以通过室内机的用于通讯的HOMEBUS总线发出或通过线控器的用于通讯的HOMEBUS总线发出，在HOMEBUS通信模块122的收信侧接收到该信号并输入至主控器121进行信号处理，并将无线通讯模块13可接受的第二通讯指令通过UART串口通信通讯传输至无线通讯模块14，进而通过无线路由器上传至云端，再从云端上将数据返回至苹果终端设备的HomeKit平台30，更新HomeKit平台30上的空调器信息(包括空调器的开停、运转模式、温度、风量等)。

如图3所示，在本实施例中，协议转换模块12包括如下电路:主控器121、第一电源回路(未标注)、第二电源回路(未标注)、EEPROM回路(未标注，Electrically ErasableProgrammable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)、拨码开关回路(未标注)、蜂鸣器回路(未标注)、指示灯回路(未标注)、通讯回路(未标注)、WiFi回路(未标注)以及复位回路(未标注)，具体地，主控器121采用主控芯片，第一电源回路、第二电源回路、EEPROM回路、拨码开关回路、蜂鸣器回路、指示灯回路、通讯回路、 WiFi回路以及复位回路均与主控芯片通讯连接；EEPROM回路用于保存和读取协议转换装置10的状态及空调器状态；拨码开关回路用于设定空调器20 的机型；蜂鸣器回路用于故障报警及自检完成警示；指示灯回路用于电源指示、运行指示、通讯指示及无线WiFi连接指示；通讯回路用于与空调器20 连接的通讯协议的转换及WiFi模块连接的通讯协议的转换；WiFi回路用于连接WiFi模块及保障WiFi模块正常工作；复位回路用于异常状态时复位主控芯片以便重置主控芯片。本实施例电源模块11为协议转换装置10中用电器件供电，其包括电源接口(未示出)，用于连接外部电源。本实施例外部电源可以为交流市电，电源模块11包括第一电源回路和第二电源回路，第一电源回路用于将交流市电转换为12V直流电源，第二电源回路用于将12V直流电源转换为5V直流电源，为协议转换模块12中各回路供电。当然，也可以将第一电源回路设置在电源适配器中，形成12V电源适配器，这样，在12V 电源适配器与协议转换装置10电连接时，12V电源适配器输出的12V电源通过第二电源回路转换为5V直流电源。在本实施例中，各回路都可以通过现有技术中已知的回路实现，在此不做赘述。

如图4、图5和图6所示，其示出了协议转换模块12与空调器20的信号收发端(即HOMEBUS总线)连接的原理图，在本实施例中空调器2 的HOMEBUS总线包括总线A和总线B，本实施例HOMEBUS通信模块 122采用MM1192通讯芯片，其接收经信号交替反转(AlternateMark Inversion，AMI)的信号(简称AMI信号)，AMI信号作为数字传输信号，且在家庭总线系统等中使用并输出时，利用零、正、负的3值构成，并在正极信号线和负极信号线中通过。在使用该信号的通信方式中，把逻辑“1”分配给零电平，把逻辑“0”交替地分配给正或负电平。该AMI信号在通过 MM1192通讯芯片时，在AMI信号的正脉冲和负脉冲对应的逻辑“0”下，MM1192通讯芯片输出的电平占空比为50％，或者说在主控芯片输出对应逻辑“0”时，MM1192通讯芯片在总线接口处只能接收占空比为50％的通讯指令，而主控芯片发送/接收对应逻辑“0”或逻辑“1”的占空比为 100％的通讯指令，因此，在第一通讯模式下，来自空调器20的HOMEBUS 总线的AMI信号由MM1192通讯芯片收信侧的HOMEBUS总线接口(即，图5中MM1192通讯芯片的IN1和IN2引脚)接收后在输出端(即，图5和图6中MM1192通讯芯片的OUT引脚)输出对应AMI信号中逻辑“0”的占空比为50％的指令，其中AMI信号中逻辑“1”的指令同步传送，在传输 1个bit的周期内，MM1192通讯芯片输出的对应AMI信号中逻辑“0”的占空比为50％的信号通过值域放大电路124后转换成占空比为100％的指令， MM1192通讯芯片输出的对应AMI信号中逻辑“1”的信号通过值域放大电路124同步传输，并在主控芯片的信号接收端RXD处接收，即，AMI信号对应的二值输出信号(即图7中示出的1011001)通过MM1192通讯芯片及值域放大电路124传输至主控芯片的信号接收端RXD处，经主控芯片处理后，并将WiFi模块可接受的信号(此指令称为第二通讯指令)传输给WiFi 模块；在第二通讯模式下，用户通过HomeKit平台30上操作改变空调器20 参数时，第一通讯指令通过云端传输至无线路由器(未示出)，无线路由器传输至WiFi模块，WiFi模块接收到的第一通讯指令并传输至主控芯片，经主控芯片处理后在主控芯片的信号发送端TXD处输出占空比为100％的信号并发送至值域缩小电路123，在传输1个bit的周期内，传输信号中对应逻辑“0”的低电平的占空比为100％通过值域缩小电路123转换为占空比为50％的指令，传输信号中对应逻辑“1”的高电平通过值域缩小电路123同步传输，并均输入至MM1192通讯芯片的输入端(即，图5中MM1192通信芯片的IN 引脚)，然后在MM1192通信芯片送信侧的HOMEBUS总线接口(即，图5中MM1192通信芯片的OUT/A和OUT/B引脚))输入至空调器20的 HOMEBUS总线的总线A和总线B，并传输至各个室内机，各室内机接收到信号后开始动作，且各空调器20更新后的状态通过再次执行第一通讯模式而反馈至HomeKit平台30。

如图4、图5和图6所示，在HOMEBUS总线的总线A和总线B之间连接有电压保护电路124，用于过压、过流等保护，对后续电路进行保护，其可以采用现有技术中已知的过流过压保护电路实现。

由于MM1192通信芯片的技术要求，在总线A和总线B之间也连接有总线驱动回路128，如图5所示，其由连接在MM1192通讯芯片的输出引脚OUT/a和OUT/A引脚的NPN三极管Q2和连接在输出引脚OUT/b 和OUT/B引脚的NPN三极管Q1组成，用于驱动放大输出的信号。

来自HOMEBUS总线的信号通过电压保护电路124后传递至第一交流耦合电路126，用于从HOMEBUS总线接收通信信号，该第一交流耦合电路126通过选择相应的电阻和电容实现，保证从HOMEBUS总线接收的信号滤除直流信号等杂波。本实施例第一交流耦合电路126可以采用现有技术中已知的耦合电路实现。

从MM1192通信芯片输出的信号通过第二交流耦合电路127、电压保护电路124传输至HOMEBUS总线，其中第二交流耦合电路127用于向 HOMEBUS总线送出通信信号，根据MM1192通讯芯片的通信信号频率选择相应的耦合电容来实现，保证送到HOMEBUS总线的信号滤除直流信号等杂波。本实施例第二交流耦合电路127可以采用现有技术中已知的耦合电路实现。

根据MM1192通信芯片的技术要求，OUT/a、OUT/A、OUT/b和OUT/B 引脚处施加-6V以下的电压时，三极管会误动作，在MM1192通信芯片的通讯回路中，很明显，OUT/a和OUT/b引脚处没有出现负压的可能性， OUT/A和OUT/B引脚处有出现负压的可能性，由于本实施例第二交流耦合电路127选择相应的耦合电容来实现，因此OUT/A引脚OUT/B引脚和 HOMEBUS总线连接，因此，为了防止负压出现，影响MM1192通信芯片的正常工作，在HOMEBUS总线的总线A和总线B之间设置有负电压保护电路125，具体地，在OUT/A引脚和地之间连接齐纳电压为3.87V～4.1V 的齐纳二极管ZD1，且在OUT/B引脚和地之间连接齐纳电压为3.87V～4.1V 的齐纳二极管ZD3，这样，即使有负压，也不会低于-6V。但是，OUT/A 引脚和地之间不能直接与ZD1连接，且OUT/B引脚和地之间不能直接与 ZD3连接，因此ZD1和地之间串联与ZD1头对头的齐纳二极管ZD2，且在ZD3和地之间串联与ZD3头对头的齐纳二极管ZD4。本实施例中齐纳二极管ZD1至ZD4的齐纳电压均可以均为3.87V～4.1V。

结合图6和图7，详细介绍值域缩小电路123值域和放大电路124的具体电路及工作原理。

在第二通讯模式下，如图7所示，在HOMEBUS总线上传输的外部数据信号为AMI信号(其对应的二值输出信号为1011001)，且传送1个 bit(即，位)所需要的一个周期时间为T1，且主控芯片的时钟引脚SCK 处的SCK时钟信号的周期时间也为T1且占空比为50％。如图6所示，值域缩小电路123的第一输入端与TXD引脚相连，第一输入端为二极管D1 的正极，负极与MM1192通讯芯片的IN引脚相连，第二输入端与SCK引脚相连，第二输入端为二极管D2的正极，负极与MM1192通讯芯片的IN 引脚相连，电阻R21的一端分别与二极管D1的负极、二极管D2的负极和MM1192通讯芯片的IN引脚相连，另一端接地。这样，如图7所示，值域缩小电路123的输出信号相当于将TXD信号和SCK时钟信号取“或”，即两路信号有高电平则取高电平，同时为低电平则取低电平，因此，在一个周期T1内，TXD信号的高电平同等传送，而低电平占空比缩小为1/2，保证了MM1192通讯芯片能够正确识别主控芯片发送过来的通讯信号。

虽然图7没有给出主控芯片的信号接收端RXD处的数据传输信号，为了便于说明，在本实施例中，认为在第一通讯模式下，在HOMEBUS 总线上传输的外部数据信号为AMI信号(其对应的二值输出信号为1011001)，传送1个bit所需要的一个周期时间为T1，经过MM1192通讯芯片发出的信号波形为图7中经过值域缩小电路123后的信号波形，如何将MM1192通信芯片输出的信号能够被主控芯片的RXD接收是能够在实现两者通讯的关键。

如图6所示，本实施例值域放大电路124包括充放电电路、第一开关控制电路和第二开关控制电路，充放电电路的输出端与MM1192通信芯片的输出端OUT相连且根据输出端OUT输出的电平控制第一开关控制电路的通断，第一开关控制电路的输出端控制第二开关控制电路的通断，第二开关控制电路的输出端与主控芯片的信号接收端RXD相连。

具体地，结合图6和图7进行说明，本实施例充放电电路包括电阻R40、电阻R39、电阻R45、电容C16和开关二极管D2，其中开关二极管D2为两个二极管，两个二极管的正极连接在一起，形成管脚3，一个二极管的负极形成管脚1，且另一个二极管的负极形成管脚2，电阻R40的一端连接第一电源VCC01(例如+5V直流电源)且另一端分别连接开关二极管D2的管脚2 和MM1192通讯芯片的输出端OUT，电阻R39的一端连接电阻R40的另一端和输出端OUT之间且另一端连接在电容C16的一端和开关二极管D2的引脚3之间，电容C16的另一端接地，电阻R45的一端连接在第一开关控制电路的控制端和开关二极管D2的引脚1之间且另一端接地。第一开关控制电路和第二开关控制电路分别为高电平导通的开关电路，例如可以为NPN型三极管，在本实施例中，第一开关控制电路示例为NPN型三极管Q3且第二开关控制电路示例为NPN型三极管Q4，三极管Q3的基极b连接在电阻R45 的一端和开关二极管D2的引脚1之间，三极管Q3的发射极e接地，Q3的集电极c连接上拉电阻R43且连接三极管Q4的基极b，其中连接上拉电阻 R43的上拉电源为第二电源VCC02(例如+5V直流电源)，三极管Q4的发射极e接地，Q4的集电极c连接上拉电阻R42且连接主控芯片的信号接收端 RXD，其中连接上拉电阻R43的上拉电源为第三电源VCC03(例如+5V直流电源)。

以传输1个bit的周期为T1进行说明，值域放大电路124用于将MM1192 通信芯片输出的信号转换为与AMI信号对应的二值输出信号，如图7所示，例如将经值域缩小电路123的信号波形通过值域放大电路124后形成经值域放大电路124后的信号波形，其工作过程如下。

(1)在MM1192通讯芯片的输出端OUT输出的信号为高电平时，开关二极管D2的引脚3和2之间不导通而引脚3和1之间导通，第一电源VCC01 通过电阻R40和电阻R39对电容C16开始充电，直至电容C16上的电压V_C16＝ V_F(D2)+V_BE(Q3)，此时充电结束，其中V_F(D2)为开关二极管D2的正向电压， V_BE(Q3)为Q3基极b和发射极e之间的电压，这时，三极管Q3导通，且由于 Q3导通导致三极管Q4的基极b电压拉低，Q4关断，第三电源VCC03通过电阻R42向主控芯片的RXD引脚输出高电平，实现MM1192通讯芯片的高电平同等传送。

(2)当MM1192通讯芯片的输出端OUT输出的信号从高电平变为低电平时，由于开关二极管D2的放电速度快，电容C16通过开关二极管D2 的引脚3和2放电至MM1192通讯芯片的输出端OUT，直至V_C16＝V_F(D2)，此三极管Q3关断，且由于Q3关断导致三极管Q4的基极b电压拉高，Q4 导通，主控芯片的RXD引脚输出低电平，实现MM1192通讯芯片的低电平同等传送。

(3)当MM1192通讯芯片的输出端OUT的信号从低电平变为高电平时，开关二极管D2的引脚3和2之间不导通而引脚3和1之间导通，第一电源VCC01通过电阻R40和电阻R39对电容C16开始充电，由于在将电容 C16上的电压V_C16从V_F(D2)充电至V_F(D2)+V_BE(Q3)时，Q3才会导通，此时才会如(1)部分所述的那样同等传送高电平，因此，利用将电压V_C16从V_F(D2)充电至V_F(D2)+V_BE(Q3)时的一段时间Δt将低电平进行延迟，实现在周期T1内将低电平的占空比50％延伸至占空比100％。

如下将介绍如何计算时间Δt。

根据利用RC电路充电公式，V_BE(Q3)＝Vcc01×(1-e^(-Δt/τ))，其中τ＝(R40+R39)×C16，可以求得，Δt＝-(R40+R39)×C16×ln{1-V_BE(Q3)/Vcc01}，其中在本实施例中VCC01＝5V，因此，具体R40、R39和C16及V_BE(Q3)所的值需要通过对器件具体选型得知，从而将低电平的时间延伸Δt。如图7所示，通过值域放大电路124后，例如在第二个周期、第五个周期和第六个周期，经过值域缩小电路123后的信号波形低电平占空比为50％，而经过值域放大电路124后的信号波形低电平占空比为100％，保证主控芯片能够正确识别通讯信号。

实际的通讯波形与理想的通讯波形相比，下降有延迟，低电平占空比在50％至100％变化，因此，如图4和图5所示，在HOMEBUS总线的总线A和总线B之间并联有终端回路129，用于保证信号传输，防止终端反射对信号的干扰，在本实施例中，终端回路129可以包括并联的电阻和电容，电阻用于解决通讯波形延迟的问题，电容用于消除杂波。

通过协议转换装置10实现空调器20与HomeKit平台30之间的协议转换，实现两者之间的双向通讯，便于通过HomeKit平台30智能控制空调器20，且空调器20的状态可以反馈至HomeKit平台30，实现对空调器 20的智能监控。

实施例二

为了实现通过HomeKit平台30智能控制空调器20，在本实施例中，提供了一种空调器用通讯系统，空调器20包括用于传输空调器20的通讯信号的HOMEBUS总线，该总线可以与室内机直接通讯，也可以与线控器直接通讯，其中线控器与室内机通讯。该通讯系统还包括如上所述的协议转换装置10，其结构及实现参照附图1至附图7及其说明，在此不做赘述。协议转换装置10中HOMEBUS通讯模块122具有HOMEBUS总线接口(包括图5中的信号接收端IN1/IN2和信号发送端OUT/B和OUT/A)，协议转换装置10中的无线通讯模块13通过无线路由器与云端通讯，能够实现空调器20的HOMEBUS总线上传输的信号与HomeKit平台30传输的信号之间的双向通讯。

请参考图8，图8示出了本实用新型通讯系统实施例实现的通讯方法的流程图。

(1)将协议转换装置10与空调器20配置成功并能够通过网络加入 HomeKit平台30；

(2)此后协议转换装置10上电；上电后首先进行初始化以配置参数，包括例如，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)检测、ROM (Read-Only Memory，只读存储器检测、RAM初始数据设定、EEPROM数据的加载和检测、复位检测，自诊断检测，集中控制检测、异常检测；

(3)在预定时间段内，判断协议转换装置10与空调器20握手是否成功；具体地，协议转换装置10可以向空调器20的室内机的地址发送一段广播电文，如果具有该地址的室内机在预定时间段内接收到该电文后，反馈消息至协议转换装置10，以便通知协议转换装置10握手成功，如果在预定时间段内未接收到室内机的反馈消息，表示协议转换装置10与空调器20握手失败，此时可以通过与主控器121相连的蜂鸣器回路进行故障显示；在协议转换装置10与空调器20握手成功后，读取空调器20的初始信息并发送至HomeKit 平台30；

(4)判断无线通讯模块13是否发起查询指令；无线通讯模块13以固定周期发起查询请求，协议转换模块12及时应答，将空调器20的当前信息反馈至HomeKit平台30；当无线通讯模块13接收到HomeKit平台30发出的第一通信指令时，第一通讯指令由无线通讯模块13判断为控制指令并传输至协议转换模块12进行协议转换处理，从而发送给空调器20从而实现对室内机的控制，设置室内机的相应状态，同时空调器20将其当前信息以HOMEBUS 总线协议反馈至协议转换模块12，进行协议转换处理后输出第二通讯指令至无线通讯模块13，更新空调器20的当前信息至HomeKit平台30；如果不是查询指令也没有接收到第一通讯指令，该指令作废。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种空调器用协议转换装置，用于所述空调器和HomeKit平台之间的协议转换，其特征在于，包括：

电源模块，其为所述协议转换装置中用电器件供电；

协议处理模块，其包括主控器和与所述主控器通讯连接的HOMEBUS通信模块，所述HOMEBUS通信模块包括HOMEBUS总线接口，用于连接使用HOMEBUS协议的空调器；

无线通讯模块，其与所述主控器通信连接，用于接收所述HomeKit平台发出的第一通讯指令以及发送第二通讯指令，其中所述第二通讯指令为所述空调器发出的信号经过所述协议处理模块处理后的指令。

2.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议处理模块还包括：

拨码开关回路，其与所述主控器相连，用于设定与所述协议转换装置通讯的所述空调器的机型。

3.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置还包括：

电源接口，用于连接外部电源并向所述协议转换装置提供电能。

4.根据权利要求3所述的协议转换装置，其特征在于，所述电源模块包括：

第一电源回路，其通过所述电源接口与所述外部电源相连，用于提供12V直流电源；

第二电源回路，其用于将所述第一电源回路输出的12V直流电源转换为5V直流电源。

5.根据权利要求1所述的协议转换装置，其特征在于，

所述主控器采用主控芯片，所述HOMEBUS通信模块采用MM1192通讯芯片且用于接收经信号交替反转的信号；

所述主控芯片和MM1192通讯芯片之间设置有值域放大电路和值域缩小电路，所述值域放大电路用于用于将所述MM1192通讯芯片输出的信号转换为与所述信号交替反转的信号对应的二值输出信号，所述值域缩小电路用于将所述主控芯片的信号发送端输出的信号中低电平的占空比减小至50%。

6.根据权利要求5所述的协议转换装置，其特征在于，所述值域放大电路的输入端与所述MM1192通讯芯片的输出端相连，所述值域放大电路的输出端与所述主控芯片的信号接收端相连；所述值域放大电路包括充放电电路、第一开关控制电路和第二开关控制电路；所述充放电电路根据所述MM1192通讯芯片输出端输出的电平控制所述第一开关控制电路的通断；所述第一开关控制电路的输出端控制所述第二开关控制电路的通断；所述第二开关控制电路的输出端与所述主控芯片的信号接收端相连。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置还包括：

第一交流耦合电路，其连接在所述空调器的信号收发端和所述HOMEBUS总线接口的输入端之间；

第二交流耦合电路，其连接在所述HOMEBUS总线接口的输出端和所述空调器的信号收发端之间。

8.根据权利要求7所述的协议转换装置，其特征在于，所述协议转换装置还包括：

负电压保护电路，其连接在所述信号收发端的信号线A和信号线B之间。

9.一种空调器用通讯系统，包括用于传输所述空调器的通讯信号的HOMEBUS总线，其特征在于，所述通讯系统还包括HomeKit平台和权利要求1至8中任一项所述的协议转换装置，所述HOMEBUS总线与所述HOMEBUS通信模块的HOMEBUS总线接口连接，所述协议转换装置与云端通讯。

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