一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法，系統(tǒng)包括：微控制器，用于通信信號的處理及用電設(shè)備的控制；用戶輸入模塊，包括按鍵輸入模塊和遙控輸入模塊，用于自定義編碼及輸入控制指令；EEPROM模塊，用于儲存用戶自定義的編碼信息；電力線載波模塊，用于將通信信號調(diào)制至220V交流電力線上進(jìn)行傳輸以及將信號從電力線上解調(diào)并傳輸給微控制器進(jìn)行處理；本發(fā)明通過用戶自定義載波通信的編碼，在電力載波控制過程中通過將用戶碼和設(shè)備碼相結(jié)合，保證編碼的唯一性，避免電力載波通信控制用電設(shè)備時因重碼而出現(xiàn)錯誤控制的問題，此外采用雙輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，增加可選擇性，并提高機(jī)動性，使用更加靈活。
【專利說明】
一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如今市場上出現(xiàn)了各種基于電力載波技術(shù)的用電設(shè)備控制開關(guān)，由于電力載波技術(shù)不需要額外鋪設(shè)通信線路，將信號線與供電線合二為一，可實現(xiàn)同變壓器臺區(qū)內(nèi)的遠(yuǎn)程通信，因此基于電力載波技術(shù)的控制開關(guān)在家庭、公司、工廠等場所都具有良好的應(yīng)用前景。然而現(xiàn)有的電力載波開關(guān)均為出廠前將設(shè)備編碼預(yù)先固化，則存在出現(xiàn)重碼的可能性，且該設(shè)備編碼固化后用戶無法更改，因此對于重碼造成的錯誤控制束手無策。另外，現(xiàn)有的電力載波開關(guān)均以接觸式開關(guān)的形式出現(xiàn)，一定程度上仍有控制不便、靈活性不高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)由用戶自定義設(shè)置載波通信的編碼，并通過將用戶碼和設(shè)備碼相結(jié)合，保證編碼的唯一性，避免控制用電設(shè)備時因重碼而出現(xiàn)錯誤控制的問題，此外采用雙輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，增加可選擇性，并提高機(jī)動性，使用更加靈活。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)，包括:
[0006]微控制器I，用于通信信號的處理及用電設(shè)備的控制；
[0007]用戶輸入模塊2，用于設(shè)置自定義編碼(包括用戶碼和設(shè)備碼)及輸入控制指令；
[0008]EEPROM模塊3，用于儲存用戶自定義的編碼信息；
[0009]電力線載波模塊4，用于將通信信號調(diào)制至220V交流電力線上進(jìn)行傳輸以及將信號從電力線上解調(diào)并傳輸給微控制器I進(jìn)行處理。
[0010]所述微控制器1、用戶輸入模塊2、EEPR0M模塊3、電力線載波模塊4組成一個控制單元，所述微控制器I為各控制單元的中樞，由其通過I/o端口與用電設(shè)備相連接實現(xiàn)對設(shè)備的控制。
[0011]所述用戶輸入模塊2，包括按鍵輸入模塊和遙控輸入模塊，可通過兩種輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，另外該模塊設(shè)有用戶碼設(shè)置模式、設(shè)備碼設(shè)置模式和用電設(shè)備控制模式，通過選擇不同模式可用于不同功能的數(shù)據(jù)輸入。
[0012]所述EEPROM模塊3，通過IIC總線等方式與微控制器I相連接，保證編碼數(shù)據(jù)斷電后不會消失。
[0013]所述電力線載波模塊4，通過串口通信技術(shù)與微控制器I進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，是實現(xiàn)電力載波功能的核心。
[0014]本發(fā)明還提供了利用所述系統(tǒng)的編碼自定義設(shè)置及用電設(shè)備控制的方法，包括如下步驟:
[0015]步驟一:用戶第一次使用系統(tǒng)時，在任意一個控制單元的用戶輸入模塊2選擇用戶碼設(shè)置模式，輸入個人身份證號碼，該號碼被作為用戶碼寫入EEPROM模塊3;
[0016]步驟二:用戶碼通過電力載波通信被發(fā)送至系統(tǒng)中其他控制單元并寫入每個EEPROM模塊3，從而實現(xiàn)系統(tǒng)中所有控制單元用戶碼的統(tǒng)一設(shè)置；
[0017]步驟三:在每個控制單元的用戶輸入模塊2選擇設(shè)備碼設(shè)置模式，對每個用電設(shè)備自定義設(shè)置彼此不同的6位編碼，該號碼被作為設(shè)備碼依次被寫入各個控制單元的EEPROM豐旲塊3 ；
[0018]步驟四:每個設(shè)備碼通過電力載波通信被發(fā)送至系統(tǒng)中其他控制單元并寫入每個EEPROM 模塊 3 ；
[0019]步驟五:用戶碼與設(shè)備碼組合成為每個設(shè)備的獨有地址碼，從而各控制單元的EEPROM模塊3中均存有全局地址碼；
[0020]步驟六:當(dāng)用戶通過輸入模塊2的設(shè)備控制模式對特定用電設(shè)備發(fā)出控制信號時，微控制器I根據(jù)地址碼判斷目標(biāo)設(shè)備是否為本單元的用電設(shè)備，若是，則直接對用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，若否，進(jìn)行步驟七；
[0021]步驟七:帶有地址碼的控制信號通過電力載波通信傳輸至系統(tǒng)中其他控制單元，各單元的微控制器I均根據(jù)地址碼判斷目標(biāo)設(shè)備是否為本單元的用電設(shè)備，若是，則對用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，若否，則不進(jìn)行任何操作，繼續(xù)等待新信號。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的硬件設(shè)計示意圖。
[0023]圖2為編碼組成不意圖。
[0024]圖3為基于本系統(tǒng)的具體實施流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明為一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)及方法，包括若干個控制單元(圖1中僅供說明作用，只畫出兩個控制單元)，每個控制單元均由微控制器、用戶輸入模塊、EEPROM模塊和電力線載波模塊組成。
[0027]系統(tǒng)中，每個用戶輸入模塊2均包括按鍵輸入和遙控輸入兩種數(shù)據(jù)輸入方式，由按鍵實現(xiàn)接觸式輸入，由遙控器實現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控輸入，提高了靈活性。其中，按鍵輸入設(shè)備以及紅外接收頭在每個用戶輸入模塊2上均有設(shè)置，而遙控器數(shù)量則可根據(jù)具體需要自由配置。不論是按鍵輸入還是遙控輸入，均設(shè)置三種輸入模式:用戶碼設(shè)置模式、設(shè)備碼設(shè)置模式和用電設(shè)備控制模式。模式選擇可通過按鍵選擇、分檔撥盤等方式實現(xiàn)。
[0028]如圖2所示，用戶碼用于防止與其他用戶出現(xiàn)重碼情況，設(shè)備碼則用于防止同一個用戶的設(shè)備出現(xiàn)重碼情況。例如，甲與乙兩戶人家處于同一供電線路，均使用了電力載波開關(guān)，若僅有設(shè)備碼沒有用戶碼，則如果兩家均設(shè)置了某設(shè)備的設(shè)備碼為111111，則可能出現(xiàn)甲控制設(shè)備時，在乙家出現(xiàn)設(shè)備被開關(guān)的情況，因此使用每個人獨有的身份證號作用戶碼可避免該情況;而若僅有用戶碼沒有設(shè)備碼，則顯然無法區(qū)分同一戶人家中的不同設(shè)備，因此需要為各個設(shè)備添加不同設(shè)備碼。另外需要說明，所述設(shè)備碼為6位乃是用于說明作用，并非硬性要求，實際應(yīng)用中可根據(jù)需要自行設(shè)定。由用戶碼和設(shè)備碼組成了各用電設(shè)備專有的地址碼，而地址碼與控制字相結(jié)合即為對用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制的控制碼?？紤]到一些用電設(shè)備除了開與關(guān)兩種狀態(tài)還有其他工作模式，因此圖2中控制字為三位，實際應(yīng)用中可根據(jù)需要設(shè)置控制字位數(shù)。
[0029]基于上述系統(tǒng)，結(jié)合實施流程圖說明自定義設(shè)置通信編碼及控制用電設(shè)備的實施方法，如下:
[0030]步驟一:用戶判斷各設(shè)備地址碼是否已經(jīng)設(shè)置，若是，進(jìn)行步驟五，若否，進(jìn)行步驟-* *
[0031]步驟二:用戶判斷用戶碼是否已經(jīng)設(shè)置，若是，進(jìn)行步驟四，若否，進(jìn)行步驟三；
[0032]步驟三:在任意一個控制單元的輸入模塊2選擇用戶碼輸入模式，輸入個人身份證號碼作為用戶碼；
[0033]步驟四:在各個控制單元的輸入模塊2選擇設(shè)備碼輸入模式，輸入彼此不同6位編碼作為各用電設(shè)備的設(shè)備碼，從而由用戶碼和設(shè)備碼組成各設(shè)備的地址碼；
[0034]步驟五:用戶判斷是否需要控制用電設(shè)備，若是，進(jìn)行步驟六，若否，則不進(jìn)行任何操作；
[0035]步驟六:通過任意一個控制單元的輸入模塊2選擇設(shè)備控制模式，對目標(biāo)用電設(shè)備進(jìn)行所需要的控制。
[0036]通過上述實施例的具體方案可以認(rèn)識到，該系統(tǒng)及方法可以由用戶自行靈活設(shè)置載波通信的控制碼，實現(xiàn)對用電設(shè)備的控制，并可有效避免編碼過程中出現(xiàn)重碼現(xiàn)象。此外采用按鍵、遙控器雙輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，提高用戶使用的機(jī)動性，操作更加靈活方便。
【主權(quán)項】
1.一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)，其特征在于:包括微控制器(I)、用戶輸入模塊(2)、EEPROM模塊(3)和電力線載波模塊(4); 所述微控制器(I )，用于通信信號的處理及用電設(shè)備的控制； 所述用戶輸入模塊(2)，包括按鍵輸入模塊和遙控輸入模塊，可通過兩種輸入方式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，所述的用戶輸入模塊(2)包含用戶碼設(shè)置模式、設(shè)備碼設(shè)置模式和用電設(shè)備控制模式，用于設(shè)置自定義編碼(包括用戶碼和設(shè)備碼)及輸入控制指令并傳遞給微控制器(I)處理； 所述EEPROM模塊(3)，用于儲存用戶自定義的編碼信息，并傳遞給微控制器(I)處理； 所述電力線載波模塊(4)，用于將通信信號調(diào)制至220V交流電力線上進(jìn)行傳輸以及將信號從電力線上解調(diào)并傳輸給微控制器(I)進(jìn)行處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)，其特征在于;所述的EEPROM模塊⑶通過IIC總線與微控制器⑴相連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙輸入方式的電力線載波通信自定義編碼系統(tǒng)，其特征在于;所述的電力線載波模塊(4)通過串口通信技術(shù)與微控制器(I)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。4.基于權(quán)利要求1所述編碼系統(tǒng)的編碼自定義設(shè)置及用電設(shè)備控制的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟一:用戶第一次使用系統(tǒng)時，在任意一個控制單元的用戶輸入模塊(2)選擇用戶碼設(shè)置模式，輸入個人身份證號碼，該號碼被作為用戶碼寫入EEPROM模塊(3); 步驟二:用戶碼通過電力載波通信被發(fā)送至系統(tǒng)中其他控制單元并寫入每個EEPROM模塊(3)，從而實現(xiàn)系統(tǒng)中所有控制單元用戶碼的統(tǒng)一設(shè)置； 步驟三:在每個控制單元的用戶輸入模塊(2)選擇設(shè)備碼設(shè)置模式，對每個用電設(shè)備自定義設(shè)置彼此不同的6位編碼，該號碼被作為設(shè)備碼依次被寫入各個控制單元的EEPROM模塊(3)； 步驟四:每個設(shè)備碼通過電力載波通信被發(fā)送至系統(tǒng)中其他控制單元并寫入每個EEPROM模塊(3)； 步驟五:用戶碼與設(shè)備碼組合成為每個設(shè)備的獨有地址碼，從而各控制單元的EEPROM模塊(3)中均存有全局地址碼； 步驟六:當(dāng)用戶通過輸入模塊(2)的設(shè)備控制模式對特定用電設(shè)備發(fā)出控制信號時，微控制器(I)根據(jù)地址碼判斷目標(biāo)設(shè)備是否為本單元的用電設(shè)備，若是，則直接對用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，若否，進(jìn)行步驟七； 步驟七:帶有地址碼的控制信號通過電力載波通信傳輸至系統(tǒng)中其他控制單元，各單元的微控制器(I)均根據(jù)地址碼判斷目標(biāo)設(shè)備是否為本單元的用電設(shè)備，若是，則對用電設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)控制，若否，則不進(jìn)行任何操作，繼續(xù)等待新信號。
【文檔編號】H04L1/00GK105978604SQ201610268907
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】張開生, 蔡蔚
【申請人】陜西科技大學(xué)