DE2800472C2 - - Google Patents

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DE2800472C2
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Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuereinrichtung zum Steuern von in einem Gebäude befindlichen elektrischen Geräten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Steuereinrichtung ist aus der US-PS 35 58 902 bekannt.
Die Einrichtung nach der US-PS 35 58 902 weist eine Sendevorrichtung auf, deren Ausgangsstecker in eine Steckdose des Netzes eingesteckt wird, und die Schaltkreise beinhaltet, welche den verschiedenen elektrischen Geräten des Gebäudes zugeordnet sind. Bei ihrer Betätigung sendet diese Sendevorrichtung zum einen ein hochfrequentes Trägersignal sowie Adressen und Befehle aus und führt diese dem Netz zu. Die unterschiedlichen Adressen und Befehle werden mittels unterschiedlicher Frequenzen übertragen, wobei die Erzeugung bzw. Auswahl durch über einer Spule liegende Kondensatoren erfolgt. In steckdosenähnliche Ausnehmungen der Gebäudewände sind Nebenvorrichtungen angeordnet, wobei jede Nebenvorrichtung zwei abgestimmte Schaltkreise aufweist, die beim Erscheinen der für das zugehörige elektrische Gerät bestimmten beiden Frequenzen in Resonanz geraten.
Nun treten aber bei derartigen Steuereinrichtungen, bei denen also die Steuersignale (Adressen, Befehle) über das Netz übertragen werden, zwei Probleme auf. Das eine Problem besteht im Netzrauschen, wobei Vorkehrungen zu treffen sind, die verhindern, daß eine Nebenvorrichtung aufgrund des Netzrauschens falsch oder gar nicht anspricht. Dieses Problem wird in der erwähnten US-PS 35 58 902 nicht angesprochen. In der US-PS 36 89 886, die eine sehr ähnliche Steuereinrichtung betrifft, ist zwar bereits der Versuch einer Lösung dieses Problems enthalten, und zwar in der Weise, daß die Übertragung der verschiedenen Steuersignale nur in bestimmten Zeitabschnitten einer Netz- Vollwelle erfolgen, so daß für das Ansprechen einer bestimmten Nebenvorrichtung nicht nur die zugeordnete Steuersignal-Frequenz sondern auch der zugeordnete Zeitabschnitt ein Kriterium ist. Trotzdem kann es auch hier noch zu einem Falschansprechen von Nebenvorrichtungen infolge von Netzrauschen kommen, insbesondere bei denjenigen Nebenvorrichtungen, deren zugeordnete Zeitabschnitte im Bereich maximaler Netzspannung liegen, weil innerhalb einer Vollwelle der Netzspanne der Rauscheffekt besonders groß ist.
Das zweite Problem bei der Übertragung der Steuersignale über das Netz besteht in Interferenzen zwischen auf der gleichen Netzleitung übertragenen, jedoch unterschiedlichen Verbindungssystemen zugeordneten Daten. Wenn beispielsweise in räumlich benachbarten Wohnungen eines Gebäudes jeweils eine Steuereinrichtung verwendet wird, wobei die Steuereinrichtungen identische Systeme sind, und wenn die Steuersignale auf derselben Netzleistung übertragen werden, dann kann es vorkommen, daß in dem einen System Befehlssignale befolgt werden, die vom System der anderen Wohnung stammen. Um solche Interferenzen zu vermeiden ist es notwendig, daß die Adressen vergleichsweise lang bzw. vielstellig sind, so daß sich die Adressen des einen Systems von den Adressen des benachbarten Systems unterscheiden. Verwendet man jedoch die in den beiden vorerwähnten Druckschriften erwähnte Methode der Frequenzkodierung, dann steht nur eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Adressen zur Verfügung, und es ist dann für die Benutzer der Steuereinrichtung schwierig, die Adressen so zu wählen, daß es nicht zu Interferenzen mit dem Nachbarsystem kommt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Steuereinrichtung gemäß der eingangs erwähnten US-PS 35 58 902 so zu verbessern, daß sie weder vom Netzrauschen noch von nahe benachbarten, gleichartigen Steuereinrichtungen nachteilig beeinflußbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1.
Gemäß der Erfindung wird also den erwähnten Problemen dadurch Rechnung getragen, daß die Steuersignale digital kodierte, aus mehreren Bits bestehende Wörter sind. Infolge der Verwendung von Bits existiert eine große Zahl unterschiedlicher Kombinationsmöglichkeiten, und aus dem in der nachfolgenden Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird deutlich, daß der Benutzer mittels einfacher Drehschalter eine Wahl der für sein System erforderlichen Bitkombinationen durchführen kann. Eine erste Gruppe von Bits stellt dabei einen Hauskode dar, der für alle Geräte dieses Systems gemeinsam ist. Wählt man nun für alle benachbarten, identischen Systeme einen jeweils anderen Hauskode, dann kann es nicht zu Interferenzen zwischen benachbarten gleichartigen Systemen kommen. Die nachfolgenden Bits können dann zur Festlegung von Adressen für die einzelnen Geräte innerhalb des jeweiligen Systems herangezogen werden. Diese Bits werden nacheinander über mehrere Vollwellen der Netzspannung übertragen, so daß Rauscheffekte oder Interferenzen, welche den Teil des Worts stören, zwar das Wort für die Nebenvorrichtungen unlesbar machen können, jedoch nicht zu einem falschen Betrieb der Nebenvorrichtungen und damit der Geräte führen. Ein wesentliches Merkmal zur Unterstützung der Rauschunempfindlichkeit besteht dabei in dem Verfahren der Festlegung der digitalen Bits der Adressenwörter. Es wird nämlich so vorgegangen, daß in einer bestimmten Zeitperiode einer Halbwelle des Netzes eine erste Zahl von Wellen des Trägersignals, welche einen Bitwert darstellen ("0"), und in der gleichen Zeitperiode in einer anderen Halbwelle des Netzes eine andere Zahl von Wellen des Trägersignals, die den anderen Bitwert ("1") darstellt, übertragen werden. Die Nebenvorrichtungen sind dabei mit Zähler versehen, welche die Zahl der Impulse innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts abzählen, wobei dieser Zeitabschnitt üblicherweise derart mit dem Netz synchronisiert ist, daß er in den Zeitabschnitt für die Übertragung fällt. Der Zähler legt dann fest, daß ein Bitwert existiert, wenn die empfangene Zahl sich innerhalb eines ersten Bereiches befindet, und er legt fest, daß der andere Bitwert existiert, wenn die Zählung sich in einem zweiten Bereich befindet, der mit dem ersten Bereich nicht überlappt.
Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung. So betrifft der Anspruch 2 ein Merkmal zur weiteren Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit, wobei dieses Merkmal darin besteht, daß die einzelnen Bits jedes Worts innerhalb von Zeitabschnitten übertragen werden, die nahe den Nulldurchgängen der Netzspannung liegen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß diese Zeitabschnitte wesentlich weniger mit Rauscheffekten behaftet sind als andere Zeitabschnitte der Netzspannung. Anspruch 5 enthält das Merkmal, daß jeder Bit nicht nur in einem Zeitabschnitt nahe dem Nulldurchgang der Netzspannung, sondern zusätzlich auch in Zeitabschnitten übertragen wird, die benachbart den Stellen von 60° und 120° sind, womit dann die Bits auch in Zeitabschnitten nahe den Nulldurchgängen der Netzspannung in den beiden anderen Phasen eines Dreiphasennetzes auftreten. Dabei wird es möglich, das System so einzusetzen, daß es eine Kopplung der Netzphasen herbeiführt. Anspruch 15 beinhaltet ein weiteres Merkmal zur Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit, wobei dieses Merkmal darin besteht, daß einige der digitalen Signale zumindest zweimal übertragen werden, um so die Sicherheit einer korrekten Auslesung zu erhöhen. Der Anspruch 18 enthält das Merkmal, daß innerhalb des Signalwortes ein Haus-, Wohnungs- oder Systemkode enthalten ist, der allen Geräten des betreffenden Hauses, der betreffenden Wohnung oder des betreffenden Systems gemeinsam ist, womit eine Interferenz zwischen benachbarten Systemen vermieden wird. Auch die Ansprüche 19 und 20 enthalten weitere Merkmale zur Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit, wobei diese Merkmale darin bestehen, daß jeder Bit zweimal übertragen wird, einmal in seiner wahren Form der Logik und einmal in einer logischen Umkehr, um es so den Nebenvorrichtungen zu ermöglichen, die Korrektheit jedes Bits zu überprüfen, und zwar durch Gegenüberstellung der logischen Umkehr.
Auf der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schemadiagramm von Sendeeinheit und Empfängereinheiten in Verbindung mit einem Hauptnetz und Geräten;
Fig. 2 die Schaltung der Tischsendeeinheit aus Fig. 1;
Fig. 3 das Schaltbild der Hand-Sendereinheit in Fig. 1;
Fig. 4 bis 9 Blockdiagramme von Teilen der integrierten Schaltung der Fig. 2 und 3;
Fig. 10 bis 12 Impuls-Zeit-Verläufe von Signalen, die von den integrierten Schaltungen der Fig. 2 und 3 empfangen bzw. erzeugt werden;
Fig. 13 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus Fig. 1 zum Schalten eines Gerätes;
Fig. 14 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus Fig. 1 zum Steuern eines Beleuchtungsgerätes;
Fig. 15 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus der Fig. 1 in Gestalt eines Helligkeitssteuerungs-Wandschalters;
Fig. 16 bis 19 Blockschaltbilder von Teilen der integrierten Schaltkreise der Fig. 13 bis 15;
Fig. 20 und 21 Zeitablaufdiagramme der von den integrierten Schaltungen der Fig. 13 bis 15 enthaltenen und erzeugten Signale.
Fig. 1 ist eine diagrammartige Darstellung der verschiedenen Einheiten in einem Steuersystem für Hausgeräte nach der Erfindung. Das Energienetz 9 in einem Gebäude ist mit Steckdosen 10 a, 10 b, 10 c ausgestattet, in die der Anschluß eines Tischsenders 1, einer Nebeneinheit 3 (für eine Geräteeinheit) und einer Nebeneinheit 4 (für eine Dimmereinheit) eingesteckt werden können. Die elektrischen Geräte wie ein Fernsehempfänger 19 und die Lampe sind wiederum mittels Steckverbindung mit diesen Nebeneinheiten 3 und 4 verbunden. Außer den Nebeneinheiten 3 und 4 ist in das System noch eine als Wandschalterdimmer ausgebildete Nebeneinheit 15 eingefügt, um damit Lampen zu steuern, die fest an das Netz angeschlossen sind wie etwa Deckenlampen 6. Der Tischsender ist mit einer Tastatur 11 ausgestattet, über die Daten eingegeben werden können, welche den Operationsvorgang und die Geräte 6, 19 und 20 betreffen. Diese Daten gelangen über das gewöhnliche Niederspannungsleitungsnetz zu den Nebeneinheiten, über welche dann das gewünschte Gerät betätigt wird. Um zwischen den Geräten unterscheiden zu können, erhält jede Nebeneinheit einen Gerätekode, der von Hand mit Hilfe eines Drehschalters 8 an jeder Nebeneinheit eingestellt wird. Ferner ist an der Nebeneinheit und am Tischsender ein weiterer Drehschalter 7 vorhanden, mit dem ein "Hauskode" eingestellt wird, der jeweils einem Haus oder Gebäude vorbehalten ist, um gegenseitige Beeinflussung voneinander getrennter Systeme zu vermeiden, die elektrisch miteinander in Verbindung stehen wie etwa die Häuser in einer Straße.
Will man die Geräte steuern, wird über die Tastatur der jeweilige Gerätekode eingetastet, dem dann der Befehl für die gewünschte Tätigkeit folgt (z. B. "Ein"). Der Sender erzeugt dann folglich zwei Digitalsignale. Das erste davon stellt den Gerätekode dar, während das zweite die gewünschte Tätigkeit bezeichnet. Der Hauskode wird beiden Signalen hinzugefügt, die hintereinander auf die Netzleitung abgegeben werden. Das erste Digitalsignal wird vom Netz an jede Einheit geführt, doch nur eine der Nebeneinheiten spricht auf dieses Signal an, nämlich diejenige, die auf den Hauskode und den Gerätekode eingestellt ist. Diese spezielle Nebeneinheit ist damit durch das erste Digitalsignal bereitgeschaltet, so daß sie bei Ankunft des zweiten Digitalsignals die damit befohlene Handlung durchführt. Anschließend bleibt diese Nebeneinheit für weitere Tätigkeitsbefehle offen, bis der Sender einen anderen Gerätekode abgibt.
Neben dem Ruf an ein einzelnes Gerät ist eine "Gesamt"-Taste und eine "Löschen"-Taste vorhanden, womit die Geräte ein- bzw. ausgeschaltet werden können, die mit den Nebeneinheiten eines Systems verbunden sind.
Fig. 1 zeigt darüber hinaus eine Hilfstastatureinheit des Handgerätes 2, das mit Ultraschallübertragung arbeitet, so daß auf diese Weise Daten an den Tischsender vermittelt werden können, von dem aus sie anschließend kodiert und auf das Leistungsnetz gegeben werden. Das Handgerät 2 gibt die Geräte- und Tätigkeitskodes an die Sendereinheit 1 vermittels eines Ultraschallsignals ab (Verwendung einer Trägerfrequenz von beispielsweise 40 kHz), wozu im Sender 1 ein Ultraschallempfänger vorhanden ist. Der Empfänger 1 addiert dann, wie bereits vorher beschrieben, zu jedem Signal den Hauskode und setzt darüber hinaus die Impulse um auf eine Trägerfrequenz von beispielsweise 120 kHz.
Fig. 2 stellt ein Schaltbild der Bauteile des Tischsenders aus Fig. 1 dar. Die Tastatur 11 enthält eine Tastschaltermatrix 11 a mit drei Spalten, worin die Tasten 1 bis 16 und die Betriebstasten DIM, Ein, Aus, Lösch, Hell und Alles enthalten sind. Ein integrierter Schaltkreis 12, vorzugsweise eine integrierte Schaltung mit Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate, hat Vorkehrungen, über die den Spalten der Tastschaltermatrix des Tastenfeldes Impulskettensignale S₁ bis S₄ zugeführt werden können. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind lediglich drei Spalten vorgesehen, so daß nur die Signale S₁ bis S₃ an die Matrix abgegeben werden können. Daten, die das Niederdrücken einer Taste wiedergeben, wodurch ein Schalter in der Matrix geschlossen wird, werden dann als Spannungspegel von einem der Impulskettensignale an die integrierte Schaltung 12 geleitet, wo sie in ein mit einer Kette von 5 Bits kodiertes Signal umgewandelt werden, das an einem Reihendatenausgang "SER.OUT" auftritt. Der Ausgang "SER.OUT" ist über einen Verstärker, der einen Transistor T₄ enthält, und einen Wandler L₁, auf den Steckkontaktausgang 13 geführt, mit dem die Sendeeinheit an jede Steckdose des Leistungsnetzes angeschlossen werden kann. Auf diese Weise werden die Daten als Digitalsignale in das Netz eingeführt. Die Gleichspannungszuführung zu den Anschlüssen V SS und V DD der integrierten Schaltung wird von den Steckkontakten 13 mit Hilfe von Kondensatoren C₁ und C₂, dem Widerstand R₁ und den Dioden D₁, D₂ und D₃ abgenommen.
Ein Haus- oder Systemkode wird in der Sendeeinheit mit Hilfe eines Drehschalters 7 von gewöhnlicher Bauart, wie er in der Fig. 2 dargestellt ist, definiert. Die vier Bits, die der Schalter 7 bilden kann, werden auf Eingangsklemmen H₁ bis H₄ der integrierten Schaltung geführt. Die vier Bits des Hauskodes werden den Daten, die über das Tastenfeld eingegeben werden, addiert und erscheinen ebenfalls am Ausgang "SER.OUT", von wo sie an das Netz abgegeben werden.
Es hat sich gezeigt, daß Störeinflüsse verringert werden können, wenn die Datenbits nahe den Nulldurchgängen der Netzwechselspannung in das Netz eingegeben werden. Um dies zu erreichen, benützt die integrierte Schaltung ein vom Leistungsnetz abgeleitetes Triggersignal, das in Form einer abgeschnittenen Sinuswelle mit 16-V-Amplitude mit Hilfe von R 10 und R 17 und Dioden D 5 und D 6 gewonnen wird. Der Widerstand R 17 bewirkt, daß, wenn die Netzspannung den Wert Null hat, das Netztriggersignal -5 V hat, was der Schwellwert des Eingangs "TRIG" der integrierten Schaltung ist. Die Sendeeinheit arbeitet auf diese Weise synchron mit der Netzfrequenz.
Ein weiteres Merkmal der Sendeeinheit besteht in einer LED-Diode D 7, die erregt wird, wenn die integrierte Schaltung feststellt, daß ihr gültige Eingabedaten für die Übertragung zugeführt werden.
Der Widerstand R 13, der Stellwiderstand VR 1 und Kondensatoren CR und CL sind an Anschlüsse Φ R und Φ L der integrierten Schaltung angeschlossen, womit die innere Taktfrequenz eingestellt werden kann, die unter anderem die Frequenz des Trägers der digitalen Ausgangssignale bestimmt.
Wenn zusätzlich das Handgerät 2 verwendet wird, wird von einem Ultraschallumsetzer 14 ein Ultraschall-Seriendatensignal empfangen, welches dem jeweiligen Tastendruck entspricht, wird dann in einer dreistufigen Verstärkerschaltung mit den Transistoren T 1 bis T 3 verstärkt und über den Seriendateneingang "SER.IN" in die integrierte Schaltung 12 eingegeben. Diese Daten werden anschließend zum Ausgang "SER.OUT" und von dort auf die Netzleitung gegeben, nachdem der Hauskode hinzugefügt wurde.
Das Handgerät, dessen Schaltung in der Fig. 3 schematisch dargestellt ist, weist ebenfalls eine integrierte Schaltung 12 auf, die der in der Schaltung nach Fig. 2 verwendeten gleich ist mit der Ausnahme, daß die Klemme U/S nicht an den Nulleiter des Netzes angeschlossen ist, so daß das Gerät mit niedriger Gleichspannung betrieben werden kann aus einer 9-V-Batterie 15, wobei die meisten Abschnitte der Schaltung ohne Stromzufuhr sind, bis eine Taste gedrückt wird. Die integrierte Schaltung erzeugt dann für jeden Tastendruck einen Reihenbitkode, der dem Ausgangsumsetzer 16 zugeleitet wird.
Die Fig. 4 bis 9 sind Blockschaltbilder der Einzelteile der integrierten Schaltung aus der Fig. 2, während die Fig. 10 bis 12 Zeitablaufdiagramme darstellen, aus denen die zeitlichen Beziehungen der Steuersignale und der Ausgangsdatensignale, sofern sie mit der integrierten Schaltung der Fig. 2 zu tun haben, erkennbar sind. Zunächst wird eine allgemeine Beschreibung der Funktion des integrierten Schaltkreises gegeben, wonach eine genaue Beschreibung jedes einzelnen Teils vorgenommen wird.
Über das Tastenfeld des Senders eingegebene Daten werden kodiert und als 5-Bit-Datensignal in der Tastenfeldeingangslogik 25, 26 der Fig. 6 gespeichert, von wo aus sie auf Stufen f bis k des Eingangsregisters 27 übertragen werden. Bei Empfang eines Signals TP 2, das unmittelbar im Anschluß an den Nulldurchgang der Netzspannung erzeugt wird, wird das 5-Bit-Datensignal zusammen mit einem 4-Bit-Hauskode vom Drehschalter (Kodierer 7) an ein Senderegister 22 weitergegeben und anschließend über die Ausgangstorschaltung 40 (Fig. 7) an den Ausgang "SER.OUT" abgegeben. Das Ausgangssignal ist mit den Nulldurchgängen der Netzspannung synchronisiert, wird normalerweise wenigstens einmal wiederholt und besitzt einen Anfangskode und einen Endkode, der bei geeigneten Teilen eingefügt ist. Diese und andere Merkmale des Ausgangssignals werden geführt durch bistabile Glieder der Systemsteuerung B 2 (Fig. 6), B 3 und B 4 (Fig. 8), einen Sendezeitgeber (Fig. 8), der aus einem 6-Stufenzähler 28 besteht, und einen Sendeverzögerungszeitgeber 31 (Fig. 7), der durch einen 8-Stufenzähler gebildet wird. Die Gestalt eines Teils einer typischen Botschaft ist als "SERIAL OUT" in Fig. 12 dargestellt. Dieses Beispiel ist geeignet für Einphasennetze und Dreiphasennetze, und aus diesem Grund wird jedes Bit der Botschaft dreimal synchron mit einer Phase erzeugt, wobei das erste Auftreten unmittelbar nach dem Nulldurchgang der Netzspannung und die anderen Male des Auftretens nach vorgegebenen Zeitintervallen auftreten, so daß sie etwa bei 60° und 120° erscheinen, d. h. im Bereich der Nulldurchgänge der anderen zwei Phasen, wenn diese vorhanden sind. Diese Wiederholungen der Bits werden durch den Sendeverzögerungszeitgeber 70 (Fig. 7) gesteuert, und das Anschließen aufeinanderfolgender Bits wird gesteuert durch die Zustände des Sendezeitgebers (Fig. 8), die in der Fig. 12 unter der Wellenform "SERIAL OUT" angezeichnet sind. Der Sendezeitgeber wird synchron mit den Nulldurchgängen einer der Phasen durch seine Zustände getaktet.
Während der ersten vier Zustände der Sendezeitsteuerung (1 bis 4) wird ein Startkode (1110) erzeugt. Während der nächsten acht Zustände (5 bis 12) werden Daten ausgesendet, die dem Hauskode entsprechen, und zwar in Form von abwechselnd logisch wahren und logisch inversen Signalen, und während der nächsten zehn Zustände (13 bis 23) werden Daten ausgesendet, welche den Operations- oder Adreßkode darstellen, gleichfalls in wahrer und inverser Form (Fig. 12) zeigt beispielsweise einen solchen Operationskode. Die Botschaft wird dann wenigstens einmal unter Bedingungen, die nachfolgend in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben werden, wiederholt.
Es werden jetzt im einzelnen die Fig. 4 bis 9 beschrieben. Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Taktschaltung mit einem Oszillator 37, dessen Ausgangsfrequenz unabhängig von der Speisungsspannung ist. Dieser Oszillator erzeugt eine stabile Wechselspannungskurve, die über einen Frequenzbereich einstellbar ist, der die Frequenz 120 kHz einschließt. Der exakte Wert kann mit Hilfe eines Widerstandes VR 1 nach Belieben justiert werden. Diese Spannungskurve speist einen Taktgenerator 38, der drei durch zwei teilende Schaltungen aufweist und Taktimpulse Φ 1 und Φ 3 hervorbringt, sowie einen Zeitsteuerimpuls TB. Aus den Impulsen Φ 1 und Φ 3 werden weitere Taktimpulse Φ 2 und Φ 4 mit Hilfe eines Kreises 41 erzeugt, der auf die ansteigende Flanke und die abfallende Flanke von Φ 1 und Φ 3 anspricht. Die Impulse Φ 1 bis Φ 4 werden für eine 4phasige Steuerung des Transistors der integrierten Schaltung benützt und dienen außerdem für Steuerzwecke, was in den nachfolgenden Figuren angezeigt ist. Der Impuls TB taktet einen Impulszähler 36, der die kurzen Impulssignale S 1 bis S 4 erzeugt. Dieses sind die Signale, die zum Tastenfeld 11 gelangen, wie in Verbindung mit 2 beschrieben.
Die Signale SAMPLE KEYBOARD, START SCAN und END SCAN werden erzeugt, wenn entsprechende Eingänge an den Gates 39 a, 39 b und 39 c eintreffen, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Zeitbeziehungen der Zeitsteuerimpulse Φ 1, Φ 3, TB und S 1 bis S 4 und die hauptsächlichen Signale, die für die Erkennung und die Eingabe der Tastenfelddaten enthalten sind, werden nun im einzelnen anhand der Fig. 10 erläutert.
Wenn die Sendeeinheit auf eine Trägerfrequenz von 120 kHz abgestimmt ist, ist der Zeitabstand zwischen den Impulsen Φ 1 33,3 Mikrosekunden, und jeder Impuls hat eine Breite von 8,33 Mikrosekunden. Gleiches gilt für die Impulse Φ 2, Φ 3 und Φ 4, die gegen die Impulskette Φ 1 um 90°, 180° bzw. 270° versetzt sind. In der Zeichnung sind in den ersten beiden Reihen der Darstellung die Impulsketten Φ 1 und Φ 3 dargestellt, während aus Gründen der Übersichtlichkeit die Impulsketten 2 und 4 weggelassen sind. Die nächste Zeile zeigt die Impulskette TB, die durch Eingeben der Impulskette Φ 1 in einen durch 2 teilenden Zähler (Fig. 4) entsteht, so daß TB den halben Frequenzwert wie Φ 1 hat. Die TB-Impulse werden als Taktimpulse dem Impulszähler 36 (Fig. 4) zugeleitet, so daß die Taktimpulse S 1 bis S 4 eine Zeitbeziehung haben, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist. Die Impulse S 1 bis S 4 haben jeweils 267 Mikrosekunden Folgeabstand und eine Dauer von 66,7 Mikrosekunden.
Fig. 10 in der achten Zeile des Startsignals, das im Anschluß an jeden Impuls S 1 und synchron mit dem Impuls Φ 3 erzeugt wird. Das Endsignal erscheint gegen Ende des Impulses S 4 synchron mit den Impulsen Φ 3 und TB.
Fig. 5 zeigt den logischen Schaltungsaufbau, der zur Erregung der integrierten Schaltung verwendet wird und zum Erzeugen eines Rückstellsignals POC. Die Leistungszufuhr 44 zu diesem integrierten Schaltkreis ist mit der überwiegenden Zahl der Elemente der integrierten Schaltung über ein Gate 42 und die Leitung 43 verbunden, so daß diese Elemente nur dann Strom zugeführt erhalten, wenn das ODER-Gatter 45 ein Eingangssignal erhält. Andererseits sind die Gates 42 und 45 ständig mit dem Eingang 44 verbunden wie auch entsprechende Elemente der Tastenfeldeingabelogik und des Impulszählers, so daß ein AK-Signal erzeugt werden kann, auch wenn der Leitung 43 kein Strom zugeführt wird. Die integrierte Schaltung 12 für den Tischsender der Fig. 2 ist mit ihrem Eingang U/S mit V SS verbunden, wodurch sie auf "HI" gehalten wird und das Gate 42 offen ist, so daß die Schaltung ständig mit Strom versorgt wird. Die Fig. 3 läßt hingegen erkennen, daß beim Handgerät U/S nicht angeschlossen ist, so daß der überwiegenden Zahl der Elemente der integrierten Schaltung Leistung nur dann zugeführt wird, wenn AK "HI" ist, also wenn eine Taste gedrückt wird. Dadurch wird der Stromverbrauch im Handgerät reduziert, so daß der Betrieb mit einer 9-V-Batterie 15 möglich ist. In diesem Fall wird die Stromzufuhr durch ein bistabiles Element 46 solange aufrechterhalten, bis die Übertragung vom Handgerät beendet ist.
Fig. 6 zeigt die Tastenfeldeingabelogik und das Eingangsregister. Die Tasteneingabeanschlüsse K 1 bis K 8 der integrierten Schaltung sind mit den Eingängen eines Binärkodierers 25 verbunden, dessen 3-Bit-Ausgang an drei Stufen eines Speichers 26 angeschlossen ist, der außerdem Information von dem Strobeeingängen 52 bis 54 über ODER-Gatter 47 erhält. Der Speicher 26 ist über UND-Gatter 48 an Stufen F bis K des Eingangsregisters 27 angeschlossen. Die Anschlüsse K 1 bis K 8 sind außerdem über Gattereinrichtungen an das bistabile Glied B 1 angeschlossen, das die Signale AK und erzeugt als Signale für irgendeine Taste. Die Eingänge eines Gatters 49 in Fig. 6 steuern die Erzeugung von Impulsen TP 1, die eine Reihe von Gates 48 bereitschalten. Auch ein UND-Gatter 50 ist mit dem Ausgang des Speichers 26 verbunden und gibt immer dann ein Signal ab, wenn im Speicher 26 ein Operationskode zum Aufhellen oder Abdämpfen des Lichtes auftritt.
Ein bistabiles Glied B 2 wird durch den Impuls TP 1 gesetzt, um ein Signal "Senden" zu erzeugen, wie in Fig. 10 gezeigt. Das bistabile Glied B 2 kann auch durch ein Signal vom UND-Gatter 57 gesetzt werden, das unter anderem auf den Ausgang eines Komparators 35 reagiert, der so geschaltet ist, daß er den Inhalt der Stufen F bis K mit dem Inhalt der Stufen A bis E des Eingaberegisters 27 vergleicht. Zusätzlich ist ein bistabiles Glied 58 vorgesehen, um das Überlaufen des Eingaberegisters festzustellen, und sein Ausgang ist mit einem Eingang des UND-Gatters 57 verbunden. Fig. 7 zeigt UND-Gatter 21, die Eingangswerte von den Stufen F bis K des Eingangsregisters 27 der Fig. 6 und von H 1 bis H 4 (die Hauskodedateneingangsanschlüsse) erhalten. Eine Leitung zum Zuführen des Steuersignals TP 2 dient zum Bereitschalter sämtlicher UND-Gatter 21. Die Ausgänge der Gatter 21 sind an entsprechende Stufen 1 bis 9 des Senderegisters 21 angeschlossen, das vom Ausgangssignal C Φ 3 des Gatters 29 taktgesteuert wird, welches von Signalen aktiviert wird, wie in Fig. 7 gezeigt, wobei die Form des Signals C Φ 3 in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist.
Die Abgabe vom Register 22 erfolgt in seiner ersten Stufe (1) in die Ausgangsgateschaltung 40. Die Beschreibung davon erfolgt später.
Fig. 7 zeigt außerdem einen Nulldurchgangsdetektor 59, welcher einen Zweistufenzähler enthält, der an den "Trigger"-Eingang der integrierten Schaltung angeschlossen ist, durch die Impulse Φ 3 taktgesteuert wird und mit Gateelementen verbunden ist, so daß der Impuls TRIG Φ 3 bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung erzeugt wird, wie in Fig. 11 angedeutet. Der Impuls TRIG Φ 3 wird auf die Löscheingänge der Sendeverzögerungszeitsteuerung 31 geführt, so daß diese Verzögerungssteuerung 31 bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung zurückgestellt wird. Die Sendeverzögerungszeitsteuerung 31 weist einen Achtstufenzähler mit einem Taktimpulseingang für das Signal Φ 1 auf und einen Dekodierer, der das Signal "Freigabe" (dargestellt in Fig. 11) erzeugt und das Signal "Freigabe¹". Das Ausgangssignal "Freigabe" des Dekodierers wird auf den Eingang des Gatters 30 der Ausgangsgateschaltung 40 gegeben. Der Dekodierer besitzt außerdem 50-Hertz- oder 60-Hertz- Wahleingänge, damit entsprechende Abschnitte des Dekodierers ausgewählt werden, um entweder die Verzögerung gemäß Fig. 11 oder entsprechend für 50-Hertz hervorzurufen.
Fig. 8 zeigt bistabile Glieder für die Systemsteuerung B 3 (lock out) und B 4 (busy), die miteinander über ein UND-Gatter 51 verbunden sind, das bei Zugang von Eingangssignalen wie dargestellt ein Ausgangssignal TB 2 erzeugt, dessen Gestalt in Fig. 10 veranschaulicht ist, durch einen Transistor, der mit dem V DD -Eingang der integrierten Schaltung verbunden ist, was zu einer Leuchtdiode D 7 führt, die anzeigt, daß der Sender sich im Sendezustand befindet. Fig. 8 zeigt außerdem eine Sendezeitsteuerung, die einen 6-Stufenzähler 28 enthält, Dekodiergatter 61 bis 64 zu Dekodieren der Zählzustände des Zählers 28, und bistabile Glieder B 5 (<2) und B 6 (Ende), wobei beide Löscheingänge haben, die das Signal TB 2 erhalten, und B 5 mit B 6 über Gatterkreise verbunden ist, was im einzelnen an späterer Stelle noch erläutert wird. Fig. 8 zeigt außerdem noch einen 6stufigen Timeout- Zähler 33, der durch das Strobesignal S 1 getaktet wird und jedesmal, wenn eine Taste gedrückt wird, durch das Signal AK über das ODER-Gatter 60 gelöscht wird. Die Ausgänge des Zählers 33 sind an ein Gatter 65 geführt, so daß das Signal "SAMPLE" erzeugt wird. Die Ausgänge des Zählers 33 sind ebenfalls an Gatter 66 und 67 angeschlossen, deren Ausgänge dann auf weitere Gatter geführt sind, wie es die Fig. 8 zeigt, um das Signal "S.R.RESET" zu erzeugen, 20 msec nachdem das Signal "START SCAN" gebildet ist, so daß die bistabile Schaltung B 2 (Fig. 6) vom Signal "S.R.RESET" nicht gelöscht werden kann, bevor B 1 (Fig. 6) 20 msec lang gelöscht gewesen ist.
Fig. 9 zeigt ein 8stufiges Eingangskodezähler 32, der vom Eingangssignal getaktet wird, das vom Eingang "SER.IN" des integrierten Schaltkreises ansteht. Dekodiergatter 68, 69 und 70 haben Ausgänge, die so angeschlossen sind, daß die bistabilen Glieder B 20, B 21 und B 22 gesetzt werden, um Signale "1 BLOCK", "END CODE" und "VALID BLOCK" abzugeben (siehe Fig. 9). Ein Signalblockende wird in der Φ 1-Zeit erzeugt, wenn das Signal "SAMPLE" erzeugt wird (von der Schaltung der Fig. 8), und das bistabile Element B 23 gelöscht ist oder wenn das Signal POC in der Schaltung der Fig. 5 erzeugt wird. Das Signalblockende stellt den Zähler 32 und die bistabilen Glieder B 20, B 21 und B 22 zurück.
Der Eingang "SER.IN" des integrierten Schaltkreises ist auch mit dem 3-Stufenzähler 34 verbunden, dessen Ausgang über ein UND-Gatter 71 auf den Setzeingang des bistabilen Elements B 23 geführt ist. Signale Φ′ und Φ′ werden an Ausgängen der UND-Gatter 72 und 73 hervorgebracht, wenn entsprechende Eingangswerte vorhanden sind, wie es die Fig. 9 zeigt.
Es sei bemerkt, daß die oben beschriebene Schaltung, die in der Fig. 9 dargestellt ist, nur in der integrierten Schaltung des Tischsenders (1 in Fig. 1) wirksam ist und nur dann benützt wird, wenn das Handgerät (2 in Fig. 1) benützt wird, um mit einem Ultraschallsignal Daten an den Wandler 14 (Fig. 2) im Tischsender abzugeben.
Es wird jetzt eine allgemeine Beschreibung gegeben, wie die Schaltungselemente in den Fig. 4 bis 9 auf die Signale aus den Fig. 10 bis 12 ansprechen. Wenn die Sendeeinheit 1 eingeschaltet wird, erhält die integrierte Schaltung in Fig. 2 Strom, wodurch das ODER-Gatter 45 (Fig. 5) bereit ist, um Gatter 42 bereitzuschalten, so daß die Leistung über die Leitung 43 in den übrigen Schaltungsteil der integrierten Schaltung gelangen kann. Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung wird somit in Betrieb genommen und erzeugt die dargestellten Zeitsteuerimpulse. Jeder "START OF SCAN"-Impuls (Zeile 8 in Fig. 10) löscht das bistabile Element B 1 (Fig. 6), wodurch der 5-Bit-Speicher 26 offen und bereit ist, Daten aufzunehmen. Das bistabile Element B 1 bleibt solange gelöscht, bis eine Taste gedrückt wird, wobei dann eines der Strobesignale S 1 bis S 4 mit einer der Klemmen K 1 bis K 8 in Verbindung gebracht wird, wodurch das bistabile Element B 1 gesetzt und der 5-Bit-Speicher 26 geschlossen wird, so daß dann in einem 5-Bit-Kode eine bestimmte Kombination von K 1 bis K 8 und S 1 bis S 4 eingestellt ist (was die gedrückte Taste genau definiert. Dieser Kode wurde kodiert durch den Binärkodierer 25 und die Gatter 47. Wenn ein "SCAN ENDE"-Impuls (Zeile 8 in Fig. 10) erzeugt wurde, wird ein Signal TP 1 (Fig. 10 und Fig. 12) hervorgebracht, wenn eine Taste seit dem letzten "START OF SCAN"-Impuls gedrückt wurde und wenn das bistabile Element B 2 nicht gesetzt ist. Der Impuls TP 1 gibt den 5-Bit-Kode vom Speicher 26 in die Stufen f, g, h, j und k des Eingangsregisters 27 und setzt auf das bistabile Element B 2, das dann das Signal "SENDEN" (siehe Fig. 10) erzeugt, das das weitere Hervorbringen von Impuls TP 1 unterbindet, da der inverse Wert am Eingang des Gatters 49 auftritt.
Daten vom Eingangsregister 27 sind an den Gattern 21 ind Fig. 7 zusammen mit Daten vorhanden, die den Hauskode darstellen, der über den Drehschalter 7 (Fig. 2) an Eingänge H 1 bis H 4 eingegeben wird. Das Steuersignal TP 2 gibt die an den Gattern 21 vorhandenen Daten in Senderegister 22 (Fig. 7).
Das Signal TP 2 wird vom Gatter 51 in Fig. 8 unmittelbar anschließend an einen Nulldurchgang des Netzes hervorgebracht, wenn der Impuls Φ 3 und der Impuls "TRIG Φ 3" (Fig. 10) "HI" sind, wenn gleichzeitig das bistabile Glied B 3 gesetzt und das bistabile Glied B 4 nicht gesetzt sind.
Das Signal TP 2 macht vier der sechs Stufen des Sendezeitsteuerzählers 28 frei (Fig. 8) und setzt die erste Stufe des Zählers so, daß er jeden Nulldurchgang des Netzes zählt (z. B. auf jeden TRIG Φ 3-Impulszugang hin).
Außerdem werden die TP 2-Signale unterbunden, wenn TP 2 das bistabile Element B 4 setzt. Es läuft auch das bistabile Element B 6 (Ende) und B 3 (Aussparung). B 4 bleibt gesetzt, während das Senden abläuft, und zeigt an, daß Daten im Senderegister 22 noch ausgesendet werden. Das bistabile Element B 2 zum Senden bleibt solange gesetzt, bis das Signal "S.R.GELÖSCHT" erzeugt wird, das unter den Bedingungen hervorgebracht wird, daß das bistabile Element B 3 gelöscht oder zurückgestellt wurde und daß 20 µsec seit Ende des letzten AK-Signals verstrichen sind, wobei diese Verzögerung durch den Zeitauszähler 33 (Fig. 8) hervorgebracht wird.
Die Zustände 1 bis 4 des Zählers 28 werden dazu benutzt, den Startkode (1110) auszusenden, wie in Fig. 12 dargestellt. Beim fünften Zustand des Zählers und bei jedem nachfolgenden Ungeraden wird Gatter 29 bereitgestellt, um TRIG 3-Impulse durchzulassen, die um 33 µsec verzögert sind und die in dieser verzögerten Form als C Φ 3 bezeichnet sind, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Die Impulse "C Φ 3" werden dem Senderegister 22 aus Fig. 7 als Schiebetakteingang zu jeder Stufe (1 bis 9) zugeführt. Die in diesem Register 22 gespeicherten Daten werden der Reihe nach bei jedem weiteren Nulldurchgang verschoben. Diese Daten treten der Reihe nach am Ausgangsgatter 30 über die Ausgangsgatterschaltung 40 (Fig. 7) auf, so daß ungerade Zustände des Aussendezeitsteuerzählers 28 geraden Datenbits entsprechen und gerade Zustände den entsprechenden inversen der Bits, wie in Fig. 12 gezeigt. Zu diesem Zweck gehen die von der ersten Stufe des Senderegisters abgegebenen Daten zur Abgabegateschaltung 40, wo sie am Eingang eines ersten UND-Gatters 52 auftreten, das bei jedem ungeraden Zustand der Senderzeitsteuerung bereitgeschaltet ist, und gelangen über ein Nichtgatter auf den Eingang eines zweiten UND-Gatters 53, das bei jedem geraden Zustand der Zeitsteuerung bereit ist. Die Ausgänge von den Gattern 52 und 53 sind beide auf ein ODER-Gatter 56 geschaltet, von dem die Daten anschließend auf Gatter 54 und 55 gelangen, die das Einfügen der Datenfolge des Startkodes steuern.
Die sich daraus ergebende Datenfolge macht (wenn "HI" das Gatter 30 bereit oder sperrt es (wenn "LO"), welches eine kontinuierliche Kette von Impulsen mit 120-kHz-Frequenz von dem Oszillator 37 der Fig. 4 erhält. Diese Impulse, die durch das Gatter 30 hindurchtreten, bilden das erforderliche Datensignal, das auf das Stromnetz gegeben und mit der erfindungsgemäßen Weise zu den einzelnen Einheiten übertragen wird.
Der Durchgang dieser 120-kHz-Impulse durch das Gatter 30 wird darüber hinaus durch ein Signal "ENABLE" gesteuert, das für 60-Hz-Netzbetrieb in Fig. 11 dargestellt wird und durch eine Sendeverzögerungszeitsteuerung 31 erzeugt wird, die einen 8-Stufenzähler und einen entsprechend gekoppelten Dekodierer aufweist. Der Zähler wird bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung durch das Signal "TRIG Φ 3" gelöscht und durch Φ 1 getaktet. Diese Zeitsteuerung 31 läßt Bursts von 120-kHz-Schwingungen während einer bestimmten Zeitdauer zu, in diesem Ausführungsbeispiel 1 msec, und zwar in Bursts mit vorbestimmtem Abstand. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Bursts mit gleichem Abstand in jeder Halbwelle der Netzfrequenz vorhanden (siehe Fig. 11).
Wenn der Zähler 28 den Zustand 22 erreicht, dann ist eine gesamte Datenbotschaft, die aus Startkode, Hauskode und Instruktion (entweder Gerätekode oder Befehlskode) besteht, der Reihe nach am Ausgang "SER.OUT" abgegeben worden, wobei die dem Hauskode und der Instruktion entsprechenden Bits in abwechselnd wahrer und inverser Form auftreten. Ein Beispiel für eine typische derartige Botschaft ist in Fig. 12 gezeigt. Zustand 22 des Zählers 28 löscht alle bis auf die sechste Stufe 75 des Zählers 28 in Fig. 8 zu Null und versucht, das bistabile Element B 6 über Gatter 74 zu setzen. Das bistabile Element 6 kann jedoch nicht eher gesetzt werden, als bis das bistabile Element B 5 gesetzt ist, und so fährt der Zähler 28 fort zu zählen über weitere 22 Zustände, wobei die gesamte Botschaft dann abermals ausgesendet wird, die aus Startkode und den im Senderregister 22 der Fig. 9 enthaltenen Daten besteht.
Der sechste Zustand 75 des Zählers wird bei Zustand 22 nicht gelöscht wie die anderen Stufen und kann so während des zweiten Durchzählens bis hinauf zu 22 des Zählers gesetzt werden. So wird das bistabile Element B 5 gesetzt, wenn die Botschaft zum zweiten Mal abgegeben worden ist. Wenn also der Zustand 22 das zweite Mal erreicht wird, ist der Zähler 28 in der Lage, B 6 zu setzen und damit einen "ENDE"-Impuls zu erzeugen, durch den das Gatter 29 (Fig. 7) gesperrt, das Erzeugen des Signals C Φ 3 beendet und mit der Ausgabe von Daten aus dem Senderegister 22 aufgehört wird. Wenn allerdings die Taste immer noch gedrückt ist, wenn der Zustand 22 das zweite Mal erreicht wird, wird B 6 nicht gesetzt, da das Gatter 74 aufgrund des "LO"-Ausgangs des Gatters 76 gesperrt bleibt, und die Botschaft wird dann abermals wiederholt.
Wenn der Befehl, der durchzuführen ist, das Aufhellen oder Dämpfen von Licht mittels eines Dimmers ist, wird der "ENDE"-Impuls erzeugt, wenn der Zähler 28 gerade den Zustand 22 erreicht, da das Gatter 74 gesperrt wird, ob nun B 5 gesetzt ist oder nicht, aufgrund des Eingangswertes "HELL" oder "DÄMPFEN" (von Fig. 6) zum Gatter 77. Dies ermöglicht, daß die kleinstmögliche Änderungsstufe in der Helligkeit einer zu steuernden Lampe die ist, welche der Übertragung einer Botschaft anstatt zweien entspricht. Die Botschaftswiederholung ist jedoch eine im allgemeinen vorteilhafte Maßnahme, wenn bei der ersten Übertragung ein Fehler enthalten ist.
Wenn der "ENDE"-Impuls erzeugt wird, dann kann der Zähler 28 zum Zustand 6 hinauf zählen, bevor das Gatter 78 freigegeben wird, um das bistabile Element B 4 zurückzustellen, wodurch der Impuls TP 2 vom Gatter 51 erzeugt wird. Diese zusätzlichen sechs Zustände erzeugen 6 Lehrzeitöffnungen am Ausgang "SER.OUT", die einen Endkode bilden, aus denen die Empfangseinheiten das Ende der Botschaft bestimmen können. Der Impuls TP 2 löscht dann den Zähler 28 und gibt neue Daten von den Gattern 21 in das Senderegister 22 (Fig. 7). Es sei vermerkt, daß die Kombination des Eingangsregisters 27 der Fig. 6, des Senderegisters 22 der Fig. 7 und der bistabilen Elemente B 2 aus Fig. 6 und B 3 und B 4 aus Fig. 8 einen 2stufigen Pufferspeicher bilden, über den Daten in das Eingangsregister 27 eingegeben werden können, während andere Daten vom Senderegister 22 aus übertragen werden. Dies ist ein nützliches Merkmal der Erfindung, da eine volle Übertragung eine Zeit von 0,4 sec in Anspruch nimmt.
Wenn das Handgerät (2 in Fig. 1) benützt wird, dann werden von ihm ausgesandte Daten in den Typ der integrierten Schaltung eingegeben über die in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Schaltungsanordnung an der Serieneingangsklemme "SER.IN" der Fig. 8, die die Datenimpulse auf einen Eingangskodezähler 32 geben.
Das Handgerät 2 ist asynchron und überträgt Daten mit einer Frequenz von etwa 40 kHz. Der 3-Stufenzähler 34 aus Fig. 9 ermittelt diese ungefähre Frequenz der ankommenden Impulse und spricht auf Impuls im Bereich von 40 kHz damit an, daß die "BLOCK ENDE"- Impulse unterbunden werden, die bei Fehlen eines Signals am Reiheneingang "SER.IN" kontinuierlich erzeugt werden und die den Zähler 32 dauernd löschen. Bei Zugang der geeigneten Frequenz zählt der Zähler 32 die Anzahl der in einer Kette empfangenen Impulse innerhalb der gesetzten Frequenzgrenzen und erzeugt Ausgangssignale "1 BLOCK", "END KODE" und "VALID BLOCK", die das Wesen der empfangenen Daten definieren, und zwar über Gatter 68 bis 70 und bistabile Glieder B 20, B 21 und B 22.
Das Signal "VALID BLOCK" wird nur dann erzeugt, wenn ein Eingangsdatenbit vom Zähler 32 festgestellt wird, daß wenigstens eine vorgegebene Anzahl von Impulsen der geeigneten Frequenz enthält. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese vorgegebene Anzahl 48, und eine Zahl zwischen 48 und 160 wird als logische "0", eine Zahl größer als 160 als logische "1" gewertet. Letztere bringt ein "1 BLOCK"-Signal hervor, das in das Eingangsregister 27 (Fig. 6) eingespeist wird. Das Signal "VALID BLOCK" ermöglicht es den Gattern 72 und 73, das Signal Φ′ zu erzeugen, welches das Eingangsregister 27 taktet, so daß Daten nacheinander durch die Stufen A bis K des Registers geschoben werden, sowie ein gültiges Signal festgestellt wird (d. h. "VALID BLOCK" erzeugt wird).
Das Signal "END KODE" wird erzeugt, wenn der Zähler 32 feststellt, daß eine Anzahl von Impulsen dem "END KODE" entsprechen (bei dieser Ausführungsform 6 × 48 = 288 Impulse). Durch diesen "END KODE" wird das Gatter 73 gesperrt, so daß das Signal Φ′ nicht mehr erzeugt werden kann und das Eingangsregister 27 nicht länger getaktet wird, was anzeigt, daß die Daten in den Stufen F bis K des Registers zur Übertragung in das Senderegister 22 (Fig. 7) fertig sind.
Das Datensignal, das bei "SER.IN" auftritt, wird in vollständiger wahrer Form gefolgt durch die vollständige inverse Form, so daß das Eingangsregister 27 nunmehr in den Stufen F bis K die wahren Datenbits und entsprechende inverse Datenbits in den Stufen A bis E enthält. Diese Bits werden in einem Komparator 35 verglichen und damit sichergestellt, daß die Botschaft korrekt empfangen wurde. Wenn der Komparator 35 zwischen den wahren und den zugehörigen inversen Bits Übereinstimmung feststellt, erzeugt er ein Signal "=", das am Eingang eines UND-Gatters 57 erscheint.
Ein bistabiles Element 58 stellt fest, wenn das Eingangsregister 27 überläuft und gibt das Gatter 57 nur dann für ein Passieren des Endkodesignals frei, wenn es nicht gesetzt worden ist und wenn die Stufen l und m des Registers 27 die Logikwerte "1" enthalten. Diese "1"-Werte sind dann bei l und m vorhanden, wenn das Register voll geladen ist, weil das "S.R.RÜCKSTELL"- Signal beim Rückstellen oder Löschen des Registers 27 die Stufe a auf "1" setzt und die Stufen b bis m auf Null löscht, und es ist ein Startkode am Anfang einer von der Handgeräteeinheit übertragenen Botschaft vorhanden, die am Eingang "SER.IN" auftritt, welcher als ein "1 BLOCK" festgestellt wird durch den Eingangskodezähler 32. Die vollständige Botschaft wird dadurch in das Register 27 nacheinander eingegeben hinter zwei logischen "1"- Bits. Wenn das Register zu oft getaktet wird, führt Stufe m dazu, daß das bistabile Element 58 gesetzt und das Gatter 57 gesperrt wird, so daß das bistabile Element B 2 nicht gesetzt wird und das "SENDE"-Signal nicht erzeugt wird.
Es zeigt sich damit, daß das Handgerät 2 ein Signal erzeugt, das sich gegenüber dem der Einheit 1 unterscheidet. Dennoch kann in der Einheit 2 die gleiche Schaltungsanordnung verwendet werden, und es kann, wie bereits erwähnt, auch das gleiche Chip 12 der integrierten Schaltung alle Schaltungsteile enthalten, die für beide Funktionen benötigt werden, weil der überwiegende Teil der Schaltung von beiden benutzt wird.
Fig. 13 ist das Schaltbild einer Nebeneinheit in Gestalt einer Geräteeinheit 3 der Fig. 1. Solche Einheiten werden einfach mit normalen Steckern 17 in Steckdosen irgendwo im Haus angeschlossen, wenn ein Gerät lediglich ein und ausgeschaltet werden soll. Damit eine Nebeneinheit zur Steuerung eines Gerätes benutzt werden kann, besitzt sie eine wiederum gewöhnliche Steckdose 18, in die der Stecker des Geräts 19 eingesteckt wird. Die Nebeneinheit enthält einen integrierten IGFET-Schaltkreis 79, der einen Steuersignalausgang "Ein/Aus" besitzt, der mit einem Schaltmagneten 23 in Verbindung zur Betätigung eines Mikroschalters 24, der zwischen Stecker 17 und Steckdose 18 eingeschaltet ist. Diese Anordnung hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber einem gewöhnlichen Relais, da die Umschaltung des Mikroschalters es erlaubt, mit einem kleinen Kontaktmechanismus verhältnismäßig hohe Leistung zu schalten. Der zusätzliche Vorteil ist, daß trotz relativ großen Kraftaufwands für das Schließen des Schalters nur eine kleine Kraft nötig ist, um den Kontakt aufrechtzuerhalten. Mit der integrierten Schaltung sind außerdem Drehschalter (Kodierer) 7 und 8 verbunden, mit denen Hauskode und Gerätekode eingestellt werden. Die Speisung der integrierten Schaltung erfolgt über den Stecker 17 und die Schaltungselemente C 3, R 2, D 7, D 8, C 4 und D 9. Außerdem behält die Magnetspule eine höhere Spannung (ungefähr 100 V) bei niedrigem Strom (30 Milliampère) für die Erregung über die Elemente C 1, R 1, D 1, D 2, C 2, D 3 und D 4. Wenn die Ausgangssteckdose abgeschaltet wird, schaltet T 3 die Zuführung an Masse, wodurch übermäßiger Energieverbrauch in den Zenerdioden D 3 und D 4 vermieden wird. Wenn die Ausgangssteckdose eingeschaltet werden soll, wird T 3 200 msec vor Erregung der Magnetspule nicht leitend gemacht, und nach 200 msec hat die Magnetspulenzuführung 100 V erreicht, und die Darlington-Schaltung aus T 1 und T 2 wird durch einen Schaltkreis 79 eingeschaltet. Der Wert von C 2 wird so gewählt, daß ein starker Stromimpuls (ungefähr 700 Milliampère) eine ausreichend große Zeitspanne in die Magnetspule hineingespeist wird, um den Mikroschalter zu schließen. Der Schalter wird dann anschließend geschlossen gehalten, da die Zuführung in der Lage ist, einen 300 Milliampère Gleichstrom zu liefern. Der Verbrauch in dieser Schaltungsanordnung ist sehr gering, da nur während der Schließphase des Schalters in der Magnetspule und damit in der Stromzuführung eine größere Menge Strom benötigt wird, was aber nur 10 msec etwa in Anspruch nimmt.
Die Nebeneinheit erhält Digitalsignale aus dem Netz als Niedrigpegelsignale (100 Millivolt als Minimum) am Stecker 17, und diese kommen auf die integrierte Schaltung 79 über ein Bandpaßfilter, das aus den Elementen C 5, R 3, T 1, C 6, R 4 und R 5 besteht. Dieses Bandpaßfilter läßt 50/60 Hertz nicht durch, läßt die 120-kHz-Signale jedoch zur Schaltung 79 passieren. Die Kapazität C 9 dient als Gleichspannungsblockkondensator vor dem Analogverstärker in der integrierten Schaltung 79. Die Einheit besitzt darüber hinaus eine Gerätefühlerschaltung, der die Teile R 6, C 10, R 12, D 5 und D 6 angehören. Sie enthält einen Kondensator C 10, der an der Steckdose 18 eine gegenüber der Netzspannung nacheilende Spannung hervorruft, wenn eine transformatorähnliche oder sonstwie induktive Last geschaltet werden soll. R 12 unterdrückt Nulleiterstörungen, wenn der Mikroschalter schließt, und R 6, D 5 und D 6 erzeugen eine abgeschnittene Sinuswelle als Fühlersignal für die Schaltung 79.
Die integrierte Schaltung 79 ist auf den Nulldurchgangspunkt des Netzes synchronisiert durch ein Netztriggersignal, das eine abgeschnittene Sinuswelle von 16 V Amplitude ist. Der Nulldurchgang wird durch die Kombination der Widerstände R 10, R 11 und der Dioden D 10, D 11 ermittelt, so daß dann, wenn die Netzspannung den Wert Null hat, das Netzspannungstriggersignal -5 V hat, was der Schwellwert des Eingangsgatters der integrierten Schaltung 79 ist.
Die Komponenten R 8, R 9, C 8 und C 9 bringen die Frequenz eines internen Taktsignals (im wesentlichen in Fig. 4 dargestellt) auf 130 kHz.
Fig. 14 beinhaltet ein Schaltbild der Einzelteile einer Nebeneinheit, die als Dimmereinheit 4 in Fig. 1 ausgebildet ist. Die Schaltung ist ähnlich der aus Fig. 13, die eine Geräteeinheit 3 aus Fig. 1 betrifft, denn sie enthält die integrierte Schaltung 79, die über die Elemente C 1, R 1, D 1, D 2, C 2 und D 3 gespeist wird, welche an das Netz über den Stecker 17 angeschlossen sind. Ein Bandpaßfilter (C 3, R 3, T 1, C 4, R 4, R 5) läßt nur die 150-kHz-Digitalsignale in die Schaltung über den Stecker 17 eintreten. Ferner werden Gerätekodes und Hauskodes über den Drehschalter (Kodierer) 7 bzw. 8 eingestellt. Es ist festzustellen, daß für die Dimmereinheit eine vereinfachte Fühlerschaltung verwendet werden kann, die aus R 6, D 7 und D 8 besteht. Der Grund dafür ist, daß kein "Fühler"-Eingang vorhanden ist, wenn die Lampe abgeschaltet ist, bei angeschalteter Lampe hingegen diese ein Fühlersignal mit der Verzögerung von praktisch Null erzeugt. Dies bedeutet, daß der Aufladekondensator, der in der Einheit nach Fig. 13 benötigt wird, bei der Dimmernebeneinheit nicht erforderlich ist.
Stecker und Steckdose sind durch einen Triac verbunden, der zündet, wenn der Triacausgang der Schaltung 79 einen positiven Impuls von 8 µsec Dauer erzeugt. Dieser Impuls wird über den Kondensator C 6 an die Steuerelektrode des Triac herangeführt und gibt an diese einen hohen Stromimpuls ab, um den Triac auf Durchlaß zu schalten. Nach 8 µsec schaltet der Ausgang der integrierten Schaltung 79 ab, und C 6 wird über R 8 wieder aufgeladen. Die Triacsteuerung besteht aus einer Serie von 8 µsec Impulsen alle 0,5 msec im ersten Viertel des Netzwellenzyklus nach dem Nulldurchgang, wenn der erste Zündimpuls vor π/2 auftritt. Dadurch besteht die Möglichkeit, mit der Dimmernebeneinheit Glühlampen mit niedriger Leistung zu steuern, weil auch dann, wenn der Triac nach dem ersten Zündimpuls wieder erlischt (weil die Netzspannung an diesem Punkt der Wechselspannungsperiode noch zu klein ist, als daß für den Triac ein ausreichender Haltestrom fließt), muß der Triac bei einem der nachfolgenden Zündimpulse dann den Stromfluß halten. Das Netztriggersignal wird durch die Elemente R 2, D 4, D 5 und R 9 gebildet.
Fig. 15 zeigt das Schaltbild der Wandschalter-Dimmereinheit 5 in der Fig. 1. Sie arbeitet im wesentlichen genauso wie die bereits beschriebene Dimmereinheit und unterscheidet sich lediglich im Ausgangsbereich des Triac. In einem Wandschalter besteht Verbindung zur Lichtquelle lediglich durch die geschaltete Stromphase, so daß der Triac in diese Schaltungsverbindung hineingelegt werden muß. Ein Impulswandler sorgt für die Isolation gegen Netzspannung, die zwischen Triac und integrierter Schaltung 79 benötigt wird.
Die Fig. 16 bis 19 stellen Blockschaltbilder des integrierten Schaltkreises 79 der Fig. 13 bis 15 dar, während die Fig. 20 und 21 Impuls-Zeit-Diagramme der Steuerimpulse und anderer Signale sind, die in der integrierten Schaltung erzeugt bzw. von dieser benützt werden. Eine kurze Beschreibung der Bauteile der Fig. 16 bis 19 und ihrer gegenseitigen Verbindungen sowie eine anschließende Beschreibung der Wirkungsweise dieser Bauteile und ihres Ansprechens auf entsprechende Zeitsteuerimpulse und Steuersignale wird die Funktion verdeutlichen.
In Fig. 16 ist der Eingang "SER.IN" der integrierten Schaltung 79 aus Fig. 13 bis 15 mit dem Taktimpulseingang eines Zählers 80 verbunden. Der Zähler 80 ist mit Lösch- oder Rückstelleingängen verbunden mit dem Löschausgang eines bistabilen Elementes B 31, das durch einen Impuls "START" gesetzt und durch einen Impuls "TRIG Φ 3" rückgestellt wird. Ein Dekodiergatter 81, das auf den Zählwert 48 des Zählers 80 anspricht, ist mit dem Setzeingang eines bistabilen Elementes B 32 verbunden, das mit einem Eingangsregister 84 und einem Detektorregister 83 verbunden ist. Die Schaltungselemente 93, 92 und das bistabile Element B 33, das später noch beschrieben wird, stellen Übereinstimmung zwischen aufeinanderfolgenden Datenbits fest, während Komparatoren 90 und 91 Übereinstimmung zwischen Hauskodes bzw. Gerätekodes ermitteln. Das Eingangsregister 84 wird bei jedem weiteren Nulldurchgang getaktet mittels des Setzausgangs eines bistabilen Elementes 41, das an die Endstufe (Endbit) 117 des Registers 84 über ein Gatter 88 angeschlossen ist, und ist mit Rückstelleingängen verbunden mit dem Ausgang eines Gatters 85, das gespeist wird durch einen Impuls "BLOCK ENDE" und einen Ausgangswert einer Kippeinrichtung 87.
Das Detektorregister 83 besitzt Dekodierelemente 86 (Startkode) und 95 (Timeout). Letzteres ist an den Rückstelleingang des bistabilen Elementes B 34 gelegt, dessen Rückstellausgang an das Gate 89 angeschlossen ist, das, wenn es freigegeben ist, einen Impuls "TP" erzeugt.
Fig. 17 zeigt eine Funktionsdekodierschaltung 94, die aus einem Funktionsdekoder 96 besteht, welcher Gatter 98 speist, um Signale zu erzeugen, welche einen bestimmten Operationsvorgang darstellen (z. B. "DÄMPFEN", "HELL" und "EIN"). Die Ausgänge der Gatter 98 sind an bistabile Elemente 37, 38 und 39 geführt, die Signale "ZÄHLEN", "AUF", "AB", "EIN" und "AUS" erzeugen.
Es sind bistabile Elemente B 35 und B 36 miteinander über ein Gatter 100 verbunden und dienen dazu, ein "ADRESSEN"-Signal zu erzeugen, das in Gatter 98 a bis d eingeführt wird. Ein Zähler 101 dient dazu, ein Gatter 102 wahlweise bereitzuschalten, um am Ausgang ein Alarmsignal abzugeben. Ein Zähler 101 wird durch das Signal "AUS" zurückgestellt, und ein Gatter 102 wird durch das Signal "EIN" bereitgeschaltet, welches Signal ebenfalls auf den "EIN/AUS"-Ausgang der integrierten Schaltung geführt ist.
Fig. 18 zeigt eine Dimmerverzögerungsschaltung, die eine Steuerlogik 106 enthält, welche mit einem Auf-Ab-Zähler 103 verbunden ist, der an einen Komparator 105 angeschlossen ist zusammen mit einem Binär-AUF-Zähler 104. Der Ausgang des Komparators 105 ist auf den Ausgang "TRIACAUSGANG" der integrierten Schaltung geschaltet, um dem daran angeschlossenen Triac einen Impuls "ZÜNDIMPULS" zuzuführen. Dieser Ausgang des Komparators 105 dient auch dazu, das bistabile Element B 40 zu setzen (das durch den Ausgang der achten Stufe (2⁷) des Zählers 104 rückgestellt wird), um das Gatter 108 bereitzuschalten, damit es eine zweite Form des Impulses "ZÜNDIMPULS" zum Ausgang "TRIACAUSGANG" leitet.
Fig. 18 zeigt außerdem ein bistabiles Element B 51, das mit einem Gatter 109 an den Zähler 104 angeschlossen ist, damit es auf einen vorgegebenen Zählwert hin den Impuls "BLOCK ENDE" hervorbringt.
Fig. 19 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung des Signals "FÜHLEN", wodurch das bistabile Element B 39 der Fig. 17 so gesetzt wird, daß es am "EIN/AUS"-Ausgang der integrierten Schaltung das "EIN"- Signal erzeugt. Über die Gatteranordnung 111 wird dieses Signal bei Zugang entweder des Signals "FÜHLEN 1" oder "FÜHLEN 2" erzeugt, wobei die Auswahl bestimmt wird durch Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Signals am Eingang "FÜHLEN AUSWAHL", abhängig von der Art des Netzschalters am betreffenden Gerät (wie später noch erläutert wird).
Der Eingang "FÜHLEN EINGANG" ist mit den bistabilen Elementen B 52 und B 53 über Gatter verbunden, um das Signal "FÜHLEN 1" zu erzeugen, und wird auf das bistabile Element B 54 und den Zähler 107 gegeben, der mit dem Speicher 110 verbunden ist, um das Signal "FÜHLEN 2" über ein Dekodiergatter 115 hervorzubringen.
Es wird nun eine genauere Beschreibung der Ansprechvorgänge in der Schaltung gegeben. Der Eingang "SER.IN" der integrierten Schaltung 79 erhält Datenimpulse und führt diese zum Zähler 80 weiter, der sechs Stufen besitzt, um bis "63" hinaufzählen zu können. Der Zustand "48" wird durch ein UND-Gatter 18 abgefühlt. Wenn ein Zählzustand von "48" während des entsprechenden Abschnitts (bestimmt durch das bistabile Element B 31) der Netzhalbwelle erreicht ist, wird der Binärwert "1" gebildet, während anderenfalls der Wert "0" angenommen wird.
Ein Nulldetektorkreis 82 von identischer Art wie der als 59 in Fig. 7 beschriebene gibt das Signal "TRIG Φ 3" ab, dessen Form in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist. Das Signal "TRIG Φ 3" löscht das bistabile Element B 31 und erzeugt damit ein Signal, das den Zähler 80 löscht oder zurückstellt und das bistabile Element B 32 ebenfalls löscht. Ein Signal "START" (gezeigt in Fig. 20) wird durch die Schaltung der Fig. 18 (später noch beschrieben) 260 µsec nach dem Nulldurchgang der Netzspannung erzeugt, um das bistabile Element B 31 zu setzen, wodurch der Zähler 80 ankommende Impulse aufzählen kann. Die Verzögerung von 260 µsec dient dazu sicherzustellen, daß ein Burst eingetroffen, bevor der Zähler 80 die Impulse des ankommenden Signals zählen kann, so daß Toleranzen im Netztrigger zwischen der Sendeeinheit und den Nebeneinheiten zugelassen werden können.
Ein "BLOCK ENDE"-Signal wird von der Schaltung der Fig. 18 890 µsec nach dem Netznulldurchgang hervorgebracht, um das Detektorregister 83 und über das UND-Gatter 85 das Eingangsregister 84 zu takten. Diese Verzögerung bewirkt, daß nur ein Teil, genauer 6/10 (annähernd 72 Impulse) eines Bursts geprüft werden. Wenn 48 dieser 72 Impulse angekommen, wird dies als ausreichend angesehen, eine "1" anzuzeigen.
Die Ausgänge des Detektorregisters 83 werden durch das UND-Gatter 86 dekodiert zur Abgabe eines "START KODE"-Signals, wenn das Impulsmuster "1,1,1,0" ermittelt wird. Das Signal "START KODE" löscht das bistabile Element B 41 und die Kippeinrichtung 87. Wenn das bistabile Element B 41 gelöscht ist, kann das Register 84 Daten vom bistabilen Element 32 aufnehmen, das seriell über die Stufen 1 bis 9 des Registers 84 durch das Signal "SCHIEBETAKT" getaktet wird, welches am Ausgang des Gatters 85 unter der Bedingung "BLOCK ENDE.M" auftritt (worin M ein Ausgang der Kippanordnung 87 ist), so daß das Signal "SCHIEBETAKT" in jeder weiteren Halbschwingung erzeugt wird. Das bistabile Element B 41 wird nach einer Verzögerungszeit von 30 µsec durch die Bedingung "BLOCK ENDE..TP" gesetzt, das am Eingang des UND-Gatters 88 erscheint. Das bistabile Element B 41 erzeugt dann das Signal "SRCL", das die Stufen 2 bis 9 des Registers 84 leert, und setzt die Stufe 1 auf "1". Dieser Digitalwert "1" wird dann durch die Stufe des Registers hindurchgetaktet, wenn Daten vom bistabilen Element B 32 eingegeben werden. Wenn das Signal "1" dann die letzte Stufe (Endbit) 117 des Registers erreicht, wird dadurch ein Signal "TP" (siehe Fig. 21 und 22) erzeugt, da es die Gatter 88 und 89 bereitschaltet, sofern das bistabile Element B 33 (Fehler) nicht gesetzt ist und der Komparator 90 einen zutreffenden Hauskode festgestellt und das Signal "EQ 1" erzeugt hat. Das bistabile Element B 33 wird durch den "START KODE" gelöscht.
Ein "FEHL"-Signal wird erzeugt, wenn das Exclusive-Nor-Gatter 93 feststellt, daß das in die Stufe 1 des Registers 84 eingegangene Datenbit in der zweiten Halbschwingung der Netzspannung nicht durch sein inverses Signal fortgesetzt wird, d. h., wenn die Bedingung M.BLOCK ENDE am Gatter 92 auftritt, wenn die Eingänge zum Gatter 93 entweder beide "HI" oder "LO" sind.
Das Signal "TP", das vom Gatter 89 aufgrund der soeben beschriebenen und in Fig. 16 dargestellten Bedingungen abgegeben wird, zeigt an, daß eine richtige Botschaft zugegangen ist, und wird dazu verwendet, die Funktionsdekodierschaltung 94 der Fig. 17 bereitzuschalten, um die verschiedenen Steuerfunktionen innerhalb der integrierten Schaltung der Nebeneinheit hervorzubringen ("HELL", "DÄMPFEN", "EIN", "AUS" usw.). Das Signal "TP" setzt auch das bistabile Element B 34 (Lock out), daß das Gatter 89 sperrt und das Auftreten weiterer "TP"-Signale verhindert, bis das Timeout-Dekodiergatter 95 des Detektorregisters 83 den Endkode (0.0.0.0) ermittelt und das bistabile Element B 34 löscht.
Wenn ein "FEHL"-Signal vom bistabilen Element B 33 hervorgebracht wird, dann wird TP gesperrt, und für den Rest des Schwingungszyklus kann keine Botschaft mehr aufgenommen werden. Die Botschaft 13 wird jedoch weiterhin in das Eingangsregister 84 hineingetaktet, bis die zunächst in die Stufe 1 eingegebene "1" das "END BIT" erreicht und daraufhin das bistabile Element B 41 dazu veranlaßt, das Register 48 zu entleeren, damit es zur Aufnahme einer neuen Botschaft (oder zu einer Wiederholung der vorherigen) bereit ist, wenn das Signal "START KODE" vom Register 83 festgestellt wird.
Ein Operationskode unterscheidet sich vom Adressenkode (Gerätekode), da Stufe 1 des Eingangsregisters 84 einen logischen Wert "1" zur TP Zeit (d. h. wenn die gesamte Botschaft aufgenommen ist) enthält. Dies erzeugt das Signal "FUNCT", wodurch Gatter 97 bereitgeschaltet wird, TP durchzulassen, und Gatter 98 bereitgeschaltet wird, die erwählten Funktionen durchzulassen, die aus dem Inhalt der Stufen 2 bis 5 des Eingangsregisters 84 durch den Funktionsdekodierer 96 dekodiert wurden zu den Gattern 98 a bis d ("DÄMPFEN", "HELL", "EIN", "AUS"), vorausgesetzt, daß ein Adressensignal ebenfalls am Eingang vorhanden ist.
Wenn Stufe 1 des Eingangsregisters den Wert Null erhält, wird das Signal "FUNCT" nicht erzeugt, so daß das Gatter 97 und damit auch das Gatter 98 gesperrt sind. Dies bedeutet, daß ein Geräte- oder Vorrichtungskode in den Stufen 2 bis 5 im Eingangsregister 84 enthalten ist. Wenn dieser Gerätekode mit dem an den Eingängen D 1 bis D 4 der Nebeneinheit eingestellten Gerätekode übereinstimmt, dann erzeugt der Komparator 91 ein Signal "EQ 2", das im Zeitpunkt TP, wenn kein "FUNCT"-Signal vorhanden ist, das Gatter 99 bereitschaltet, um das bistabile Element B 36 zu setzen, so daß es das Signal "ADRESSE" erzeugt.
Das bistabile Element B 36 wird gelöscht, wenn im Zeitpunkt TP die Bedingung "" und B 35 gesetzt ist. Wenn ein Gerätekode empfangen ist, ist das bistabile Element B 35 gelöscht und das Gatter 100 gesperrt, so daß das bistabile Element B 36 gesetzt bleibt, auch wenn der empfangene Gerätekode nicht derjenige ist, auf den die betreffende Nebeneinheit eingestellt ist. Dadurch ist die Bedienungsperson in der Lage, mehrere Gerätekodes einzugeben und im Anschluß daran einen einzigen Operationskode, so daß Gruppen von Geräten gleichzeitig betätigt werden können.
Die Ausgänge der Gatter 98 werden an die bistabilen Elemente B 37, B 38 und B 39 angeschlossen, wie in der Zeichnung dargestellt. Das bistabile Element B 37 wird durch das Signal "DÄMPFEN" oder das Signal "HELL" gesetzt, um das Signal "ZÄHLEN" zu erzeugen, und gelöscht durch "" (vom bistabilen Element B 34 in Fig. 16). Das bistabile Element 38 wird gesetzt durch das Signal "DÄMPFEN", um das Signal "AUF" zu erzeugen, und gelöscht durch das Signal "HELL", um das Signal "AB" hervorzubringen. Das bistabile Element 39 wird gesetzt durch alle die Signale "DÄMPFEN", "HELL", "EIN", "ALLES" oder "FÜHLEN" (hervorgebracht durch die Schaltung der Fig. 19, die später noch beschrieben wird), um das Signal "EIN" zu erzeugen, das auf den "EIN/AUS"-Ausgang der integrierten Schaltung gegeben wird. Das bistabile Element B 39 wird gelöscht durch alle Signale "AUS", "LEER" oder "POC" und bringt dann das Signal "AUS′" hervor.
Das Signal "AUS′" ist angeschlossen, um einen Zähler 101 zu löschen, der vom Signal "TRIG÷ 2" getaktet wird, und ist über ein Gate 102 an einen "ALARM AUSGANG" der integrierten Schaltung gelegt. Dieser Ausgang kann ein elektromechanisches Alarmgerät in Gang setzen. Das Gatter 102 wird durch das Signal "EIN" bereitgeschaltet und durch das Signal "START", um ein 320 msec Burst von 2-kHz-Rechteckwellen zu erzeugen, auf das eine 320 msec lange Lücke folgt.
Die Signale "AUF", "AB", "ZÄHLEN" werden auf eine Steuerlogik 106 zur Steuerung des "AUF/AB"-Zählers 103 in Fig. 18 gegeben, der zählen kann, während die Befehle "HELL" und "DÄMPFEN" eingetastet werden. Der Zustand dieses Zählers 103 bestimmt die Verzögerungszeit nach dem Nulldurchgang des Netzes bis ein Zündimpuls an den Triac abgegeben wird über den "TRIAC AUSGANG" der integrierten Schaltung. Der Zähler 103 kann nur Zustände zwischen 32 und 255 einnehmen.
Der Zähler 104 ist ein binärer Aufzähler, der bei Netznulldurchgängen durch die Impulse "TRIG Φ 3" (siehe Fig. 20 und 21) gelöscht und durch den Impuls Φ 3 (siehe Fig. 20) getaktet wird. Der Zähler 104 zählt solange, bis er den Zustand des Zählers 103 erreicht, wenn ein Zündimpuls an den Ausgang "TRIAC AUSGANG" vom Komparator 105 abgegeben wird. Die Begrenzung der möglichen Zustände des Zählers 103 (zwischen 32 und 255) sorgt für eine Verzögerung bei der Abgabe des Impulses "ZÜNDIMPULS" zwischen 1 bis 3 msec, nachdem die Netzspannung durch Null gegangen ist, was eine beträchtliche Veränderung der Helligkeit bei nahezu allen durch den Triac gesteuerten Lampen ergibt, der an den Ausgang "TRIAC AUSGANG" der integrierten Schaltung 79 angeschlossen ist.
Wenn die Zündverzögerung mehr als 4 msec beträgt, dann setzt der Impuls "ZÜNDIMPULS" vom Komparator 105 das bistabile Element B 40, wodurch das UND-Gatter 108 bereitgeschaltet wird, um einen Impuls "ZÜNDIMPULS" durchzulassen, der alle 0,5 msec vom Zähler 104 erzeugt und durch einen differenzierendes Element 118 geformt wird, so daß er die Gestalt annimmt, die in Fig. 18 und Fig. 21 gezeigt ist. Es hat den Vorteil, daß Lampen mit sehr niedriger Leistung betrieben werden können, ohne daß sie zu flackern beginnen, wenn sie auf ihre maximale Helligkeit ausgesteuert werden (minimale Zündverzögerung). Der Grund dafür liegt in der Eigenschaft des Triac, der, wenn er einmal durch einen Zündimpuls gezündet worden ist und der ihn durchfließende Strom einen gewissen Minimalwert übersteigt (den sogenannten Haltestrom), eingeschaltet bleibt, auch wenn keine Zündimpulse mehr auftreten. Diese Eigenschaft wird bei allen Lichtdimmerschaltungen angewendet. Beim Einsatz eines Dimmers besteht jedoch eine Schwierigkeit beim Betrieb von Lampen mit geringer Leistung, wenn diese nahe der maximalen Helligkeit betrieben werden. Der Triaczündimpuls tritt dann etwa 1 bis 2 msec nach dem Netzspannungsnulldurchgang auf, in welcher Zeit die Netzspannung einen Wert hat, der noch nicht ausreicht, den Haltestrom durch den Triac fließen zu lassen. Das wirkt sich so aus, daß die Glühlampe von sehr hell auf aus umgeschaltet zu werden scheint, auch wenn der Dimmer selbst auf einen "HELL"-Wert eingestellt ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung beseitigt diesen Mangel, indem eine Vielzahl von Triggerimpulsen in den ersten 4 msec jeder Netzhalbwelle ausgesendet wird, so daß auch dann, wenn der Triac sich noch nicht selbst nach dem ersten Zündimpuls hält, ein Impuls dann auftritt, wenn die Netzspannung einen hinreichend hohen Wert erreicht hat, um den Haltestrom zu bilden. Die Glühlampe erscheint deshalb mit gleichmäßig hellem Licht.
Der Zähler 104 erzeugt auch den Impuls "START", der in Verbindung mit Fig. 16 bereits genannt wurde, am Ausgang der vierten Stufe des Zählers 103, 206 µsec nach dem Netzspannungsnulldurchgang. Das Dekodiergatter 109 setzt das bistabile Element B 51, wenn der entsprechende Zustand des Zählers 104 erreicht ist, um den Impuls "BLOCK ENDE" 190 µsec nach dem Nulldurchgang zu erzeugen. Das bistabile Element B 51 wird durch den Impuls "TRIC Φ 3" bei jedem Netznulldurchgang gelöscht.
Fig. 19 ist ein Schaltbild der Fühllogik einer Nebeneinheit, die Handbetrieb eines Gerätes ermöglicht, wenn es mit der Nebeneinheit verbunden ist.
Die meisten Netzschalter unterbrechen die Netzzuleitung zu einem Gerät vollständig, und in diesem Fall erscheint, wenn der Netzschalter geschlossen ist, die volle Netzspannung am Nulleiter oder Rückleiter der Steckdose, während die Steckdose abgeschaltet ist. Wenn der Netzschalter geöffnet ist, erscheint am Nulleiter der Steckdose kein Signal. Für diesen Fall kann die Schaltungsanordnung, die "FÜHLEN 1" hervorbringt, verwendet werden. Die Spannung an der Steckdose wird zwischen OV und V DD abgeschnitten, bevor sie zum Eingang "FÜHLEINGANG" geleitet ist. Die bistabilen Elemente B 52 und B 53 stellen die 0-1 Veränderung am Fühleingang "FEST". Bei jedem Übergang von 0 auf 1 des Netzes wird ein Signal "MT 1" vom Nullfeststellkreis 82 in Fig. 16 erzeugt, und B 52 wird gelöscht. Jeder folgende "FÜHLEINGANG" mit dem nächsten "MT 1" setzt B 52. Wenn MT 1 gebildet wird, wird B 52 und B 53 getaktet, und eine Differenzierschaltung 119 stellt den Übergang von 0 nach 1 von B 53 fest und erzeugt einen Impuls "FÜHLEN 1", daß das bistabile Element B 59 in Fig. 17 über die Gatter 111 setzt.
Bei gewissen Einrichtungen wie einigen Fernsehgeräten oder Stereoanlagen befindet sich der Netzschalter auf der Sekundärseite des Netztransformators. In solchen Fällen erscheint im Nulleiter der Steckdose stets eine Spannung, gleichgültig ob der Netzschalter des Gerätes auf "EIN" oder auf "AUS" steht. Eine den Netzschalter-Schließzustand feststellende allgemeinere Art, die auch mit dem eben beschriebenen Fall fertig wird und den gewöhnlichen Fall, daß er Netzschalter das Gerät vollständig abtrennt, zielt daraufhin, die Phasenänderung zwischen der Netzspannung und der Fühlrückleitung festzustellen, wenn der Netzschalter geschlossen ist. Ein Kondensator, z. B. C 10 in Fig. 13, stellt sicher, daß das Signal am Eingang "FÜHLEINGANG" den Wert Null nach der Netzspannung durchläuft, und es ist deshalb möglich, die Verzögerung MT 1 und dem Signal am Eingang "FÜHLEINGANG" das von 0 auf 1 geht, Digitalzeit zu steuern. Die angeschlossene Logikschaltung ist durch Erzeugen von "FÜHLEN 2" die Verzögerung und stellt fest, wenn eine Änderung eintritt (nach Ansteigen oder Abfallen) lückenlos ihren mehr als 8 Netzspannungsperioden. Damit ist sichergestellt, daß Übergangsstörungen das Signal "FÜHLEN 2" nicht erzeugen kann, da die Logik einen mehrfach auftretenden verzögerten Umwandlungsübergang über eine bestimmte Zeitspanne überwacht. In Versuchen wurde ermittelt, daß die kleinste Änderung in der Verzögerung, die der Schaltungsaufbau feststellen muß (mit C 10 in der Fig. 13 gleich 0,1 µF) 250 µsec beträgt.
Der Zähler 107 wird bei jedem Impuls "MT 1" gelöscht und zählt Φ 3-Impulse, bis er gestoppt wird, wenn das bistabile Element B 54 von einem Signal "FÜHLEN" am Eingang "FÜHLEINGANG" gelöscht wird. Auf diese Weise zeichnet es einen Zählbetrag auf, der die Verzögerung zwischen dem Signal "FÜHLEN" und dem Netz Nulldurchgang proportional ist. Als erstes wird der Fall betrachtet, daß der Netzschalter des Gerätes nur die Sekundärseite 06738 00070 552 001000280000000200012000285910662700040 0002002800472 00004 06619 des Transformators schaltet. Für diesen Fall ist ein Signal "FÜHLEN" am "FÜHLEINGANG" jederzeit vorhanden. Man nehme nun an, daß der Netzschalter des Gerätes ausgeschaltet ist. Entweder unmittelbar nach dem Einstecken der Nebeneinheit oder während die Ausgangssteckdose eingeschaltet wird, bringt das Schieberegister 112 ein "SPEICHER"-Signal hervor, das dem Speicher 110 zugeleitet wird. Dieser speichert kontinuierlich den Inhalt des Zählers 107. Wenn einmal das "POC"-Signal (power on clear) beseitigt ist (600 msec nach dem Einschalten), was bewirkt hat, daß die Ausgangssteckdose abgeschaltet ist, oder nachdem die Steckdose durch Fernbedienung abgeschaltet wurde, sorgt das Register 112 dafür, daß das "SPEICHER"-Signal während wenigstens weiterer 8 Zählvorgänge des Zählers 107 nicht beseitigt wird. Dies gibt den Signalen am "FÜHLEINGANG" Zeit zu stabilisieren, nachdem die Steckdose abgeschaltet ist. Das Ergebnis ist, daß, wenn das Signal "SPEICHERN" entfernt wird, eine Zahl im Speicher 110 festgesetzt wird, welche der "FÜHL"-Verzögerung entspricht bei ausgeschaltetem Gerätenetzschalter. Diese Zahl wird nun dauernd verglichen mit dem Zählzustand im Zähler 107, und ein Signal "FÜHLEN" wird erzeugt, wenn die zwei Zählzustände um mehr als 8 (dies entspricht ±250 µsec) während 8 aufeinanderfolgender Netzperioden voneinander abweichen. Hiermit werden praktisch alle Störspitzen ausgeschieden, die in der Lage wären, ein Signal "FÜHLEN" zu bilden. Wenn der Gerätenetzschalter in Einstellung ist und entweder der Empfänger der Steckdose eingesteckt ist oder wenn die Steckdose durch Fernbedienung abgeschaltet ist (üblicher Zustand), dann wird, wenn der Netzschalter abgeschaltet wird, ein Signal "FÜHLEN" gebildet und die Steckdose eingeschaltet. Wenn der Netzschalter dann das nächste Mal "EINGESCHALTET" ist, bringt dies das Gerät in den "EIN"-Zustand wie zuvor.
Nachdem eine Zahl im Speicher 110 gespeichert ist (in der Annahme, es sei eine Zahl kleiner als 128 oder 4 msec Verzögerung) wird, um einen Vergleich zwischen dieser Zahl und irgendeinem neuen Zählzustand bei Aufnahme des Signals "MT 1" vorzunehmen, das Komplement im Speicher 110 in den Zähler 107 eingegeben mit Ausnahme der Stufe 8 des Zählers 107, die auf den Wert 0 geleert ist. Wenn das Signal "FÜHLEN" das bistabile Element B 54 setzt und den Zähler 104 stoppt, dann ist die Zahl des Zählers 128, wenn keine Veränderung in der Verzögerung des "FÜHLEN"-Signals eingetreten ist. Wenn die "FÜHLEN"-Verzögerung abgenommen hat, dann ist der Zählzustand kleiner als 128, hat sie zugenommen, ist er größer. Ein "IN BAND"-Dekodiergatter 113 dekodiert 120 Zählzustand 135, was anzeigt, daß die gezählte Zahl die gespeicherte Zahl innerhalb eines Bandes von ±8 liegen. Die "IN BAND"-Signale bewirken, daß der Zähler 114 gelöscht wird, und verhindern die Erzeugung von "FÜHLEN". Wenn die "FÜHLEN"- Verzögerung abnimmt um mehr als 205 µsec, dann erzeugt der Zählzustand im Zähler 107 das Signal "STOPP" bei weniger als dem Zustand 120, und wenn die "FÜHLEN"-Verzögerung steigt um mehr als 250 µsec, dann ruft der Zähler 107 das "STOPP"-Signal hervor und stoppt bei 136. In beiden Fällen werden "IN BAND"-Signale verhindert, so daß der Zähler 6 zählen kann. Wenn der Zähler 6 den Zustand 7 erreicht, erzeugt er das Signal "FÜHLEN 2" über das Gatter 115. Ist das bistabile Element B 39 (Fig. 17) einmal gesetzt, können keine "FÜHLEN 2"-Signale mehr gebildet werden, und das "SPEICHER"-Signal wird erneut an den Speicher 110 abgegeben. Die Schaltung speichert nun fortwährend den Inhalt des Zähler 107. Wenn die Steckdose als nächstes durch Fernbedienung abgeschaltet wird, dann wird mindestens 8 volle Schwingungsperioden später das Signal "SPEICHERN" beseitigt und eine andere Zahl in den Speicher 110 aufgenommen, um damit die "FÜHLEN"-Verzögerung zu vergleichen. Ist das "SPEICHERN"-Signal einmal beseitigt (LÖSCHEN-0), wird nach dem nächsten Signal "MT 1" das Signal "LOAD" vom Gatter 116 erzeugt, wodurch der Komplementärwert des Speichers 110 (mit Ausnahme der Stufe S 8) in den Zähler 107 eingegeben wird. Das System schaut nun zurück auf eine Änderung in der "FÜHLEN-VERZÖGERUNG".
Der Fall, daß der Netzschalter am Gerät die Netzverbindung unterbricht, ist ein besonderer Fall. Dann wird, wenn der Schalter auf "AUS" steht, kein "FÜHLEN" zum bistabilen Element B 54 geleitet. Während das "SPEICHERN"-Signal hoch ist, wird somit der Zähler 107 über 128 hinausgehen, und die Stufe S 8 des Speichers 110 wird gesetzt. Dies läßt das bistabile Element B 54 bei 128 stoppen. Wenn also die Steckdose von fern abgeschaltet wird oder nach "POWER UP", dann beläßt das Wegnehmen des "SPEICHERN"-Signals den Zählzustand von 128 im Speicher 110. Nachdem die Steckdose abgeschaltet ist und "SPEICHERN" beseitigt wurde, wird das Signal "LOAD" unterbunden, da das Signal "FLAG" erzeugt wird und logisch "0" dem Zähler 107 zugeführt wird. Nimmt man an, daß der Netzschalter im Gerät nicht geschlossen ist (und kein Fühlen zugeführt wird), dann stellt das Signal "STOPP" das bistabile Element B 54 beim Zustand 128 des Zählers 107 zurück, was dazu führt, daß das Signal "IN BAND" erzeugt wird. Wenn der Netzschalter geschlossen wird, muß die "FÜHLEN"-Verzögerung geringer als ein Zählwert von 128 sein (im allgemeinen nahe 0), und keine "IN BAND"-Signale werden erzeugt, die es dem Zähler 114 ermöglichen zu zählen, oder daß eventuell ein Signal "FÜHLEN 2" erzeugt wird.

Claims (24)

1. Elektrische Steuereinrichtung zum Steuern von in einem Gebäude befindlichen elektrischen Geräten, bestehend aus einer Sendeeinheit und Nebeneinheiten, die mit der elektrischen Hauptversorgungsleitung des Gebäudes, also dem Netz, verbunden sind, wobei die Sendeeinheit Eingangskreise zur Aufnahme der Adressen der Nebeneinheiten und Kreise zum Erzeugen von über das Netz zu den Nebeneinheiten zu übertragenden Steuersignalen aufweist, welche die eingegebenen Adressen der Nebeneinheiten enthalten und auf ein Trägersignal aufmoduliert sind, dessen Frequenz ein Vielfaches höher ist als die Netzfrequenz, und wobei die Nebeneinheiten die von der Sendeeinheit abgegebenen Steuersignale aus dem Netz aufnehmen und Kreise zum Erkennen der der jeweiligen Nebeneinheit zugeordneten Adresse sowie Kreise aufweisen, die auf der Grundlage der empfangenen Steuersignale die Stromzuführung des zugeordneten elektrischen Gerätes dann steuern, wenn die empfangenen Steuersignale die Adresse der Nebeneinheit enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (1) eine Vorrichtung (2) zum Erzeugen der Steuersignale in Form digital kodierter, aus mehreren Bits bestehender Wörter aufweist, wobei die Bits durch Trägerfrequenzsignale dargestellt sind, daß die Trägerfrequenzsignale mit der Netzspannung derart synchronisiert sind, daß ein Signalwort durch eine Mehrzahl von Zyklen der Netzspannung übertragen werden, daß die Trägerfrequenzsignale eine vorgegebene Anzahl von Zyklen der Trägerfrequenz innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts einer Halbwelle der Netzspannung aufweisen, wobei die Anzahl der Zyklen von den Werten der dargestellten Bits abhängt, und daß die Nebeneinheiten (3, 4, 5) mit Zählern (79) versehen sind, welche die Zahl der in einem gegebenen Zeitabschnitt innerhalb einer Halbwelle der Netzspannung auftretenden Trägerzyklen zählen und dabei feststellen, ob die gezählte Anzahl von Trägerzyklen sich innerhalb eines ersten oder zweiten Bereichs von zwei sich nicht- überlappenden Bereichen von Zahlen befinden, womit eine Erkennung der Bitwerte erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzsignale so mit der Netzspannung synchronisiert sind, daß sie innerhalb eines Zeitabschnitts nahe einem Nulldurchgang der Netzspannung auftreten, und daß die Zähler (80) der Nebeneinheiten derart mit der Netzspannung synchronisiert sind, daß sie nur innerhalb dieser Zeitabschnitte der Trägerfrequenzübertragung zählen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Zähl-Zeitabschnitts des Zählers (80) nicht länger ist als einem Achtel einer Halbwelle der Netzspannung entspricht.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfrequenzsignale Bursts sind, deren Dauer kurz ist im Vergleich zur Dauer einer Halbwelle der Netzspannung.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit (1) derart ausgebildet sind, daß ein Bit als Trägerfrequenzsignal innerhalb einer Halbwelle der Netzspannung nicht nur in dem Zeitabschnitt nahe dem Nulldurchgang der Netzspannung sondern auch in zwei weiteren Zeitabschnitten, nämlich solchen, die dem Beginn der betreffenden Halbwelle im wesentlichen um 60° und 120° nacheilen, womit eine Nebeneinheit, die an eine andere Netzphase als die Sendeeinheit angeschlossen ist, das Trägerfrequenzsignal trotzdem in einem Zeitabschnitt nahe einem Nulldurchgang empfängt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit jeden Bit innerhalb einer Halbwelle der Netzspannung zweimal wiederholen und daß die Sendeeinheit (1) einen Zeitgeber (31) aufweist, der die Wiederholungsbits derart taktet, daß sie im wesentlichen 60° und 120° nach Beginn der betreffenden Halbwelle auftreten.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zeitabschnitt ein Bit eines bestimmten Logikwertes als gegebene Anzahl der Zyklen des Trägersignals und in einem Zeitabschnitt ein Bit eines zweiten Logikwertes als Abwesenheit der betreffenden Zyklen des Trägerfrequenzsignals erzeugt werden.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise (12) jeden der Bits in einem Zeitabschnitt zwischen A und B eines Zyklus der Netzspannung erzeugen und daß die Zähler (80) der Nebeneinheiten in einem zweiten Zeitabschnitt zwischen C und D eines Zyklus der Netzspannung arbeiten, wobei die Werte von C und D zwischen denjenigen von A und B liegen und alle Werte A, B, C und D konstante Werte sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskreise (11) der Sendeeinheit (1) auch Daten über bestimmte Steuervorgänge für die Stromversorgung der angeschlossenen Geräte aufnehmen und daß die Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit (1) ein digitales Befehlssignal, welches den Steuervorgang repräsentiert, als Teil des mehrere Bits aufweisenden, digitalen Steuersignals erzeugen, und daß zumindest eine Nebeneinheit Schaltkreise (B 39) aufweist, die auf den Empfang eines digitalen Befehlssignals dann ansprechen, wenn die Nebeneinheit durch ein digitales Steuersignal in Betriebsbereitschaft gesetzt worden ist, womit dann die vom digitalen Befehlssignal angeordnete Steuerung der Stromzuführung des betreffenden elektrischen Geräts durchgeführt wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Nebeneinheiten Steuerkreise (TRIAC) für einen Lichtdimmer aufweist, die mit den Empfangskreisen (105) gekoppelt und in Abhängigkeit von einem empfangenen digitalen Befehlssignal steuerbar sind, und daß die Eingangskreise (11) der Sendeeinheit (1) Kreise zur Aufnahme von Daten und zum Kodieren dieser Daten in digitale Befehlssignale aufweisen, welche Daten das Abdunkeln bzw. Aufhellen des Lichtdimmers repräsentieren.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise der Sendeeinheit (1) Kreise zum sich wiederholenden Erzeugen der das Abdunkeln und Aufhellen des Lichtdimmers repräsentierenden, digitalen Befehlssignale aufweisen und daß die Empfangskreise von zumindest einer Nebeneinheit Zähler (103) zum Zählen der Anzahl von Wiederholungen eines empfangenen digitalen Befehlssignals aufweisen, welches einen Abdunklungs- und Aufhellungsvorgang repräsentiert, derart, daß das Ausmaß der Abdunklung bzw. Aufhellung in Abhängigkeit von der Zahl der gezählten Wiederholungssignale erfolgt.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit zumindest ein digitales Befehlssignal in Form eines allgemeinen Betriebsbefehls erzeugt und daß zumindest eine Nebeneinheit Kreise (98 e) aufweist, welche auf dieses Signal ansprechen und einen allgemeinen Betriebsbefehl auslösen, und zwar ohne die Erfordernis des Empfangs einer Adresse.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Nebeneinheiten einen Adressenspeicher zum Speichern der Aufnahme einer Adresse durch die Empfangskreise aufweist, womit die Nebeneinheit eine Steuerung der Geräte-Stromzuführung vornimmt, und daß Löschkreise zum Löschen des Speichers dann vorgesehen sind, wenn ein neues digitales Befehlssignal empfangen und aufgenommen wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschkreise den Speicher nur dann löschen, wenn eine weitere Adresse nach dem Empfang des zweiten digitalen Befehlssignals festgestellt wird.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise einen vorgegebenen Bereich von digitalen Befehlssignalen erzeugen, die dann zweimal auf das Netz gegeben werden.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskreise (11) der Sendeeinheit mit einer Schalttafel (11) verbunden sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangskreise der Sendeeinheit einen Ultraschallempfänger aufweisen, der zur Eingabe von Daten in die Sendeeinheit (1) dient.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (1) Schaltkreise (7) aufweist, die in jedes der mehrere Bits aufweisenden, digitalen Steuerwörter einen Systemkode einbauen und daß die Nebeneinheiten Schaltkreise (90) zum Vergleich des vorgegebenen Systemkodes mit einem im empfangenen digitalen Steuersignal enthaltenden Systemkode besitzen, wobei eine Systemkode-Übereinstimmung Vorausbedingung dafür ist, daß die Nebeneinheit auf ein empfangenes digitales Steuersignal anspricht.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise auch Kreise (52, 53) zur Erzeugung jedes digitalen Steuersignals als Kombination von Daten in ihrer wahren logischen Darstellung und Daten in umgekehrter logischer Darstellung aufweist und daß jede Nebeneinheit einen Vergleichskreis (B 33) zum Vergleich der wahren und der umgekehrten Formen der Logiken besitzt, wobei die Nebeneinheit nur dann anspricht, wenn sich die beiden empfangenen Logikformen entsprechen.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Steuersignal die Form einer Folge von Bits aufweist, bei welcher jedem zweiten Bit die Logikumkehr dieses Bits nachfolgt.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise digitale Steuersignale erzeugen, die mit einem digitalen Startkode beginnen und daß jede Nebeneinheit mit Kreisen (86) versehen ist, welche die Startkode als Beginn des digitalen Steuersignals identifizieren.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit Kreise (B 5) aufweist, welche jedes digitale Steuersignal zumindest zweimal auf das Netz geben.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Nebeneinheiten einen Stromausgang (18) zum Anschließen an ein einen Betätigungsschalter aufweisendes elektrisches Gerät besitzt und daß Fühler vorgesehen sind, welche den Stromauslaß dann einschalten, wenn sie an diesem eine Bedingung feststellen, die anzeigt, daß der Betätigungsschalter des angeschlossenen Geräts betätigt ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühler Elemente zum Anlegen einer Testspannung an den Auslaß und Elemente zum Aufprägen der Netzspannung auf den Auslaß aufweist, wobei dies dann geschieht, wenn die Fühler eine vorgegebene Änderung eines Parameters der Testspannung feststellen, welche die Betätigung eines Betätigungsschalters des mit dem Auslaß verbundenen Geräts feststellen.
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