專利名稱：電力線智能控制接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種利用交流載波信號進行控制的裝置。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已出現(xiàn)了多種通過電力線傳輸高頻控制信號并利用該信號對負載實施遠距離智能控制的裝置。中國實用新型專利申請92210404.2號公開了一種電源線計算機組網(wǎng)數(shù)據(jù)通信接口處理機。利用該接口處理機，可實現(xiàn)由電源線作介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)，構(gòu)成計算機網(wǎng)絡(luò)。就上述現(xiàn)有接口處理機來說，除具有用于使該裝置與電力線相接的耦合濾波器外，其控制電路主要由收發(fā)轉(zhuǎn)換器、信號放大器、載波檢測電路、解調(diào)器、整形消噪電路、解碼電路、編碼電路、調(diào)制電路、功放電路和延時電路構(gòu)成。具有此種控制電路的接口處理機雖可使計算機通過電力線聯(lián)網(wǎng)，但卻不能用于負載的遠距離智能控制。
本實用新型的目的是提供一種可用于負載遠距離智能控制的電力線智能控制接口裝置。
本實用新型的電力線智能控制接口裝置具有電源電路和信號處理控制電路，其信號處理控制電路特別地由信號接收電路、信號解調(diào)電路、協(xié)議及控制處理電路、信號調(diào)制電路、信號發(fā)送電路和輸入輸出接口電路構(gòu)成。所述信號接收電路具有電力線接口和信號輸出端，協(xié)議及控制處理電路具有解調(diào)信號輸入端、控制信號輸出端、檢測信號輸入端和數(shù)碼信號輸出端，輸入輸出接口電路具有控制信號輸入端、檢測信號輸出端和受控器接口。所述信號接收電路的信號輸出端接信號解調(diào)電路的輸入端。信號解調(diào)電路的輸出端與協(xié)議及控制處理電路的解調(diào)信號輸入端相連。輸入輸出接口電路的控制信號輸入端和檢測信號輸出端分別與協(xié)議及控制處理電路的控制信號輸出端和檢測信號輸入端相接。協(xié)議及控制處理電路的數(shù)碼信號輸出端接信號調(diào)制電路的輸入端。信號發(fā)送電路的輸入端與信號調(diào)制電路的輸出端相連接。在本實用新型的接口裝置工作時，由電力線中傳輸?shù)母哳l控制信號經(jīng)信號接收電路耦合、放大、濾波處理，然后送入信號解調(diào)電路進行解調(diào)處理。信號解調(diào)電路從高頻信號中解調(diào)出包含控制和數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)碼，送到協(xié)議及控制處理電路作進一步處理。協(xié)議及控制處理電路對包含控制信息的數(shù)據(jù)碼進行處理，以便根據(jù)控制信息的要求產(chǎn)生相應(yīng)的控制動作，通過輸入輸出接口電路控制該接口裝置連接的用電器，或者將數(shù)據(jù)傳送到其它數(shù)據(jù)接口裝置。另外，用電器的工作狀態(tài)(如用電器的好壞)、傳感器的探測信息以及數(shù)據(jù)接口裝置的數(shù)據(jù)可以在協(xié)議及控制處理電路的控制下，通過輸入輸出接口電路讀到協(xié)議及控制處理電路內(nèi)。協(xié)議及控制處理電路將這些信息進行編碼形成數(shù)據(jù)碼流送到信號調(diào)制電路，數(shù)據(jù)碼流在信號調(diào)制電路中被調(diào)制成高頻信號，經(jīng)過信號發(fā)送電路放大后，輸送到電力線上。
本實用新型的電力線智能控制接口裝置與前述現(xiàn)有產(chǎn)品相比，既可用于負載的遠距離智能控制，又可用于數(shù)據(jù)信號的處理和傳送，從而具有一物多用的優(yōu)點。
本實用新型的內(nèi)容結(jié)合以下實施例作更進一步的說明，但本實用新型的內(nèi)容不僅限于實施例中所涉及的內(nèi)容。


圖1是實施例中電力線智能控制接口裝置的電路框圖。
圖2是電路圖。
如圖1所示，本實施例中的電力線智能控制接口裝置具有電源電路1、信號接收電路3、信號解調(diào)電路4、協(xié)議及控制處理電路5、信號調(diào)制電路6、信號發(fā)送電路7和輸入輸出接口電路2構(gòu)成。所述信號接收電路3具有電力線接口和信號輸出端，協(xié)議及控制處理電路5具有解調(diào)信號輸入端、控制信號輸出端、檢測信號輸入端和數(shù)碼信號輸出端，輸入輸出接口電路2具有控制信號輸入端、檢測信號輸出端和受控器接口。所述信號接收電路3的信號輸出端接信號解調(diào)電路4的輸入端。信號解調(diào)電路4的輸出端與協(xié)議及控制處理電路5的解調(diào)信號輸入端相連。輸入輸出接口電路2的控制信號輸入端和檢測信號輸出端分別與協(xié)議及控制處理電路5的控制信號輸出端和檢測信號輸入端相接。協(xié)議及控制處理電路5的數(shù)碼信號輸出端接信號調(diào)制電路6的輸入端。信號發(fā)送電路7的輸入端與信號調(diào)制電路6的輸出端相連接。
如圖2所示，在本實施例中，上述電源電路1由可與電力線相接的接點g、h和電容C26、C25、電阻R19、整流橋堆B2、穩(wěn)壓二極管Z1及直流--直流變換集成電路U7組成。其中，電容C26、C25、電阻R19、B2和Z1構(gòu)成交流降壓整流電路，直流--直流變換集成電路U7構(gòu)成直流--直流電路，為裝置提供直流電源。信號接收電路3由可與電力線相接的接點e、f和電容C11～C14、C17～C20、、電阻R11～R15、R18、R21、R22、變壓器T1、二極管D1～D4、電感線圈L3、L4、放大器U6、U5等元件構(gòu)成。其中，由電容C11、C12、電阻R11及變壓器T1構(gòu)成信號耦合器，完成從電力線上耦合高頻信號。由二極管D1、D2、電感線圈L3、L4、電容C13、C14、放大器U6、U5及其外圍的電阻R12～R15、R18、R21、R22、電容C17～C20、二極管D3、D4等元件構(gòu)成接收器，完成信號的選頻放大。信號解調(diào)電路4由解調(diào)器U4及構(gòu)成外圍電路的電容C1、C5～C10、C24、電阻R4～R7、R9、R10、R30、電位器P1、P2組成，完成接收信號的解調(diào)。此解調(diào)電路按鎖相解調(diào)方式工作。上述協(xié)議及控制處理電路5以微處理器U1為中心，三極管Q2及電阻R1～R3、電容C4等外圍器件組成處理器的復(fù)位電路。晶振JT1和電容C2、C3配合U1構(gòu)成處理器的時鐘電路，為處理器提供時鐘，同時為信號調(diào)制電路提供載波信號。信號調(diào)制電路6由編碼器U2和數(shù)據(jù)接口集成電路U3構(gòu)成，該電路采用頻率鍵控調(diào)制方式。信號發(fā)送電路7由電容C16、C21、C22、C23、電阻R17、R23、R24、二極管D6、三極管Q1及變壓器T2構(gòu)成。其中，R23為輸出級保護電阻，C21和C22為隔離電容，經(jīng)接點c、d直接連接電力線，為高頻發(fā)送信號提供上線通路。輸入輸出接口電路2由光電耦合器01、雙向可控硅T4及電阻R26～R29、電容C15等外圍元件組成。上述元件構(gòu)成受處理器控制的電子開關(guān)，在輸入控制信號的控制下，實現(xiàn)通斷，并可將開關(guān)狀態(tài)經(jīng)接點a、b傳到其它接口裝置。
將本實施例中的電力線智能控制接口裝置經(jīng)接點a、b、c、d、e、f、g、h接入具有電力線控制電器開關(guān)功能的電力線后，本裝置即開始通電工作。在工作時，由電力線傳輸?shù)母哳l開關(guān)控制信號經(jīng)接點e、f和變壓器T1進入信號接收電路，在由電感L3、L4、電容C4、C13構(gòu)成的選頻電路濾波后，送入放大器U6的2腳。由放大器U6和U5構(gòu)成信號放大電路，對送入的高頻信號進行放大。放大后的信號送入解調(diào)器U4的6腳。解調(diào)器U4及其外圍元件構(gòu)成頻率鍵控(FSK)解調(diào)器，對高頻信號進行解調(diào)。解調(diào)后的數(shù)據(jù)碼流由解調(diào)器U4的16腳送出，送到微處理器U1的17腳。微處理器U1對數(shù)據(jù)碼流進行校驗、糾錯、解釋，依據(jù)控制要求產(chǎn)生相應(yīng)的動作。如果接收的是開關(guān)控制命令，則微處理器U1通過18腳輸出控制電平，控制可控硅T4通斷，使與接點a相接的被控?zé)襞?外部負載)點亮或熄滅。另外，如果微處理器U1接收的是檢測接口裝置狀態(tài)的命令，則U1將對該接口裝置的工作狀態(tài)(如接口裝置的好壞等信息)進行檢測，在U1內(nèi)進行編碼形成數(shù)據(jù)碼流。微處理器U1內(nèi)形成的數(shù)據(jù)碼流從U1的19腳送出，送到信號調(diào)制電路的編碼器U2的15腳，并在信號調(diào)制電路中被調(diào)制成高頻信號。信號調(diào)制電路的高頻載波由U3的1腳輸入。由信號調(diào)制電路制得的高頻信號由U3的11腳輸出，經(jīng)三極管Q1構(gòu)成的發(fā)送電路放大后，經(jīng)接點c、d輸送到電力線上。
權(quán)利要求1.一種電力線智能控制接口裝置，具有電源電路和信號處理控制電路，其特征是所述信號處理控制電路由信號接收電路、信號解調(diào)電路、協(xié)議及控制處理電路、信號調(diào)制電路、信號發(fā)送電路和輸入輸出接口電路構(gòu)成，所述信號接收電路具有電力線接口和信號輸出端，協(xié)議及控制處理電路具有解調(diào)信號輸入端、控制信號輸出端、檢測信號輸入端和數(shù)碼信號輸出端，輸入輸出接口電路具有控制信號輸入端、檢測信號輸出端和受控器接口，所述信號接收電路的信號輸出端接信號解調(diào)電路的輸入端，信號解調(diào)電路的輸出端與協(xié)議及控制處理電路的解調(diào)信號輸入端相連，輸入輸出接口電路的控制信號輸入端和檢測信號輸出端分別與協(xié)議及控制處理電路的控制信號輸出端和檢測信號輸入端相接，協(xié)議及控制處理電路的數(shù)碼信號輸出端接信號調(diào)制電路的輸入端，信號發(fā)送電路的輸入端與信號調(diào)制電路的輸出端相連接。
專利摘要一種電力線智能控制接口裝置,具有電源電路和信號處理控制電路,其特征是所述信號處理控制電路由信號接收電路、信號解調(diào)電路、協(xié)議及控制處理電路、信號調(diào)制電路、信號發(fā)送電路和輸入輸出接口電路構(gòu)成。本電力線智能控制接口裝置既可用于負載的遠距離智能控制,又可用于數(shù)據(jù)信號的處理和傳送,從而具有一物多用的優(yōu)點。
文檔編號H04B3/54GK2293158SQ97210158
公開日1998年9月30日 申請日期1997年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月22日
發(fā)明者黎輝, 王維東, 徐文躍, 王濤, 胡曉軍 申請人:四川通普電器有限責(zé)任公司