CN218679451U - 一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统。其包括：控制器与泳池灯，所述控制器和所述泳池灯分别包括：电力载波通信装置、主控装置；所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及Wi‑Fi模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块；所述控制器与灯光使用电连接，用于将处理后的数据发送至泳池灯光，实现灯光控制。本实用新型中的泳池灯光系统的控制器与每一个灯均通过必需的供电电源线，将相互之间需要传输的各类信号及数据耦合在电源线上进行数据通信。免除了需要另外铺设的专用通信线。
Description
技术领域
本实用新型涉及电通信技术领域，具体涉及一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统。
背景技术
传统游泳池灯光一般为白色灯光，仅有开启或关闭的操作。本泳池灯光控制系统是一种新型的灯光控制系统，使用RGB+W的彩色LED灯珠，可实现灯光的开启关闭与亮度无极调整，并可组合16万色的色彩。
本泳池灯光控制系统在一个控制器下可至多连接16个泳池灯，且控制器可进行级联，控制更多数量的泳池灯。
用户可通过手机或平板，使用APP程序对每一盏泳池灯进行单独的亮度、色彩、闪烁等等控制，也可以对接入的所有泳池灯进行分组或整体控制，实现各种灯光组合模式。
由于泳池灯是布置在水下，传统的例如RF、Wi-Fi等模式无法穿透水面直接对灯进行控制，如果使用有线控制方式，那就势必增加专用的通信线缆来连接控制器与灯，除了成本的增加，更会带来防水等等困难因素。
而使用电力线载波来进行控制器与泳池灯的数据交互后，可省去专用通信线与网线，利用12V交流供电线路，将宽带载波信号耦合在该12V交流电源线上，对水下的泳池灯进行实时控制。由于宽带载波的高带宽与高速率，可在短时间内对几十个灯进行实时操作，缩短了操作的响应时间，改善了用户体验，并且大幅减少了故障概率，同时大大降低了维修难度。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。
为此，本实用新型的目的在于提出一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，大大降低了成本、减少了施工布线复杂度，同时提升了系统的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型实施例公开了一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，包括控制器和若干个泳池灯模块，所述控制器包括电力载波通信装置，所述泳池灯模块包括：主控装置、与所述主控装置电连接的灯PLC信号收发滤波模块、灯珠和电源模块，以及与所述灯PLC信号收发滤波模块电连接的灯PLC信号收发耦合模块；所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及Wi-Fi模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块；所述宽压交/直流输入供电模块与微处理器模块电连接，用于分别为微处理器装置、数据存储装置和串行口以及Wi-Fi处理装置提供电力；所述数据存储模块与微处理器模块电连接，用于存储经由微处理器模块处理的数据；所述串行口以及Wi-Fi模块与微处理器模块电连接，用于经由串行口与微处理器模块连接，由Wi-Fi与手机或平板等设备连接；所述微处理器模块经由PLC模拟信号输入/输出处理模块与PLC信号收发滤波模块电连接；所述PLC信号收发耦合模块将线路驱动电路的输出信号耦合到电力线中，从电力线解耦信号并发送至PLC信号收发滤波模块；所述控制器与所述泳池灯电连接，所述控制器将控制数据发送至对应的所述泳池灯模块上的所述灯PLC信号收发耦合模块，所述灯PLC信号收发耦合模块将收到的控制数据经过所述主控装置处理后控制所述灯珠，从而对相应的泳池灯光进行各种状态控制。
可选地，所述电力载波通信装置中的PLC信号收发滤波模块经由电源线电连接在载波通信线路上，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端与所述线路驱动模块电连接。
可选地，所述宽压交/直流输入供电模块包括型号为SGM61220、MP1541以及MP1470的处理芯片。
可选地，所述数据存储模块包括型号为MX25Q32C的处理芯片。
可选地，所述串行口以及Wi-Fi模块包括型号为ESP32-WROOM-32D的处理模块。
可选地，所述线路驱动模块包括型号为ISL1571的处理芯片。
可选地，所述微处理器模块包括型号为CR600/CR150的处理芯片；所述主控装置包括主控微处理器，所述主控微处理器包括型号为CR600/CR150的处理芯片。
可选地，所述PLC信号收发耦合模块包括型号为CR600、CR150（上海云间半导体）的处理芯片。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型中的泳池灯光控制系统的每一个泳池灯均通过必需的供电电源线，将相互之间需要传输的各类信号及数据耦合在电源线上与控制器进行数据通信。由于使用了CR600与CR150的宽带电力线载波技术，在高速传输带宽的保证下，实现了100毫秒内对至多16个泳池灯实现实时动态控制，同时也免除了需要另外铺设的专用通信线或网线。各个泳池灯与控制器之间只需要依靠电源线同时进行供电与数据传输。大大降低了成本、减少了施工布线复杂度，同时提升了系统的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型中的具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光系统的结构框图；
图2为本实用新型中的宽带电力载波通信装置的原理框图；
图3为本实用新型中另一个实施例的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的部件/元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
以下结合附图描述本实用新型实施例的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统。
图1为本实用新型中的具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光系统的结构框图；图2为本实用新型中的宽带电力载波通信装置的原理框图；图3为本实用新型中另一个实施例的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统的结构示意图。如图1-3所示：该具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，包括控制器与泳池灯。
具体地，手机或平板通过Wi-Fi将需要传输的控制数据发送至Wi-Fi模块，Wi-Fi模块将收到的控制数据经由串行口发送给微处理器，微处理器将收到的控制数据转换成电力线载波信号（PLC），经过PLC模拟信号输入/输出处理装置、PLC收发滤波模块、线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块发送至电源线上，在该电源线上的泳池灯经由相同的装置将信号接收并处理。类似地，泳池灯的数据也传输到控制器及手机平板，从而实现相互间的通信，进行灯光控制、状态检测等等操作。
所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及Wi-Fi模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块。
具体地，宽压交/直流输入供电模块与微处理器模块电连接，用于分别为微处理器模块、数据存储模块和串行口以及网络处理模块提供电力。该宽压交/直流输入供电模块为宽带电力载波通信模块提供各单元所需要的工作电源，采用12V交流电压输入，并且可以将12V转换成10V，1.2V、3.3V以及功放所需的12V。所述宽压交/直流输入供电模块选用了圣邦微电子的型号为SGM61220的电源转换芯片以及芯源半导体（MPS）公司的型号为MP1470和MP1541的电源转换芯片，SGM61220将输入电压为直流12V，可输出一个10V的电压供电路使用。MP1470为电源转换芯片，输入电压为10V，可输出一个3.3V或一个1.2V的电压供电路使用，MP1541为升压转换电源芯片，可将3.3V升压至12V，为线路驱动芯片提供电源。
数据存储模块、微处理器模块、串行口以及Wi-Fi处理模块依次顺序双向通信连接。也就是说，所述数据存储模块模块和Wi-Fi模块以及串行口数据交换处理模块分别与微处理器模块双向通信连接。所述数据存储模块与微处理器模块电连接，用于存储经由微处理器模块处理的数据。所述串行口以及Wi-Fi模块与微处理器模块电连接，用于经由串行口与微处理器连接。所述数据存储模块选用了兆易公司的型号为GD25Q16C的存储芯片，该存储芯片为32Mbits数据存储器，用于存储固件程序。所述串行口以及Wi-Fi模块选用了乐鑫公司的型号为ESP32-WROOM-32D模块，用于连接手机平板以及使用模块上的串行口与微处理器进行连接。
PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块依次单向通信连接并形成闭环。所述微处理器模块经由PLC模拟信号输入/输出处理模块与PLC信号收发滤波模块电连接。所述PLC信号收发滤波模块经由电源线电连接在载波通信线路上，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端与所述线路驱动模块电连接，向线路驱动模块发送数据。所述微处理器模块选用了Clouder（上海云间半导体科技有限公司）的型号为CR600/CR150的处理芯片，CR600与CR150为电力线载波通信芯片组，用于将网络及串口数据转换至电力线上进行传输。所述线路驱动器模块选用了Intersil公司的型号为ISL1571的处理芯片，该芯片为专用电力线信号放大芯片。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本实用新型构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于包括：控制器和若干个泳池灯模块，所述控制器包括电力载波通信装置，所述泳池灯模块包括：主控装置、与所述主控装置电连接的灯PLC信号收发滤波模块、灯珠和电源模块，以及与所述灯PLC信号收发滤波模块电连接的灯PLC信号收发耦合模块；
所述电力载波通信装置包括：宽压交/直流输入供电模块、微处理器模块、数据存储模块、串行口以及Wi-Fi模块、PLC模拟信号输入/输出处理模块、PLC信号收发滤波模块和线路驱动模块以及PLC信号收发耦合模块；
所述宽压交/直流输入供电模块与微处理器模块电连接，用于分别为微处理器装置、数据存储装置和串行口以及Wi-Fi处理装置提供电力；
所述数据存储模块与微处理器模块电连接，用于存储经由微处理器模块处理的数据；
所述串行口以及Wi-Fi模块与微处理器模块电连接，用于经由串行口与微处理器模块连接，由Wi-Fi与手机或平板连接；
所述微处理器模块经由PLC模拟信号输入/输出处理模块与PLC信号收发滤波模块电连接；
所述PLC信号收发耦合模块将线路驱动电路的输出信号耦合到电力线中，从电力线解耦信号并发送至PLC信号收发滤波模块；
所述控制器与所述泳池灯电连接，所述控制器将控制数据发送至对应的所述泳池灯模块上的所述灯PLC信号收发耦合模块，所述灯PLC信号收发耦合模块将收到的控制数据经过所述主控装置处理后控制所述灯珠，从而对相应的泳池灯光进行各种状态控制。
2.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述电力载波通信装置中的PLC信号收发滤波模块经由电源线电连接在载波通信线路上，所述电力载波通信装置中的差分线的输出端与所述线路驱动模块电连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述宽压交/直流输入供电模块包括型号为SGM61220、MP1541以及MP1470的处理芯片。
4.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述数据存储模块包括型号为MX25Q32C的处理芯片。
5.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述串行口以及Wi-Fi模块包括型号为ESP32-WROOM-32D的处理模块。
6.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述线路驱动模块包括型号为ISL1571的处理芯片。
7.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述微处理器模块包括型号为CR600/CR150的处理芯片；所述主控装置包括主控微处理器，所述主控微处理器包括型号为CR600/CR150的处理芯片。
8.根据权利要求1所述的一种具有宽带电力载波通信装置的泳池灯光控制系统，其特征在于：所述PLC信号收发耦合模块包括型号为CR600、CR150的处理芯片。
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