專(zhuān)利名稱：住宅小區(qū)智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于住宅小區(qū)智能控制領(lǐng)域，具體涉及住宅小區(qū)中用戶終端設(shè)備。
隨著生活水平的提高，各種智能化的住宅小區(qū)不斷出現(xiàn)，逐漸受到人們的青睞。目前住宅小區(qū)智能化主要體現(xiàn)在自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表、住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)和小區(qū)管理監(jiān)控功能等。而這些功能主要是由用戶終端控制器完成的。現(xiàn)有的一些用戶終端控制器可以完成上述的功能，如以下的幾種類(lèi)型1、基于HFC(Hybrid fiber Coaxial network)傳輸平臺(tái)的智能控制器該智能控制器采用頻率分割、數(shù)字壓縮、調(diào)制解調(diào)等技術(shù)，在有線電視HFC(Hybrid fiber Coaxial network)網(wǎng)上，除傳送常規(guī)的廣播電視信號(hào)外，還可以進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)和低速的控制信號(hào)傳輸。目前深圳市有線電視臺(tái)在梅林一村利用該平臺(tái)使用美國(guó)Moore公司智能控制器實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警、求肋報(bào)警、煤氣泄露報(bào)警、火災(zāi)煙感報(bào)警、電磁門(mén)控、水電氣三表自動(dòng)抄表收費(fèi)等功能，并結(jié)合Cable Modem將數(shù)據(jù)通信融合起來(lái)。
但該智能控制器的主要缺點(diǎn)是需要CATV網(wǎng)絡(luò)雙向改造，成本高；HFC網(wǎng)絡(luò)自身的“漏斗效應(yīng)”(由于有線電視HFC網(wǎng)絡(luò)是樹(shù)型結(jié)構(gòu)，所以信號(hào)從用戶端(大量的節(jié)點(diǎn))到前端(少量節(jié)點(diǎn)，甚至一個(gè)節(jié)點(diǎn))是一個(gè)匯聚過(guò)程，就象一個(gè)漏斗一樣)，穩(wěn)定性不是很好；HFC(Hybrid fiber Coaxial network)為共享式網(wǎng)絡(luò)，安全性不高，不適于控制網(wǎng)絡(luò)；智能控制部分的協(xié)議自定義，通用性不高，與不同廠商的產(chǎn)品兼容性差；2、基于以太網(wǎng)傳輸平臺(tái)的智能控制器以西南交大科技發(fā)展有限公司開(kāi)發(fā)的研制樓宇／住宅網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端(簡(jiǎn)稱NDT)為代表，主要用于樓宇住宅、住宅小區(qū)的智能化管理。它可將防盜報(bào)警、求肋報(bào)警、煤氣泄露報(bào)警、火災(zāi)煙感報(bào)警、電磁門(mén)控、水電氣三表自動(dòng)抄表收費(fèi)、物業(yè)管理及計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)集于一體，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)線路構(gòu)成整個(gè)住宅小區(qū)的集中管理控制系統(tǒng)。該產(chǎn)品分為兩個(gè)組成部分網(wǎng)絡(luò)接口單元和智能控制單元。兩個(gè)單元都采用成熟的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)接口單元采用以太網(wǎng)IEEE802．3作為介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議，傳輸協(xié)議采用TCP／IP協(xié)議或IPX協(xié)議，管理計(jì)算機(jī)直接應(yīng)用Windows95的協(xié)議組實(shí)現(xiàn)通信。介質(zhì)訪問(wèn)控制芯片采用目前通用的10M以太網(wǎng)接口芯片。
而該產(chǎn)品的缺點(diǎn)主要是由于以太網(wǎng)本身，如以太網(wǎng)主要用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的相互通信，并不適于各種儀器(如傳感器)、儀表、設(shè)備之間的相互通信；以太網(wǎng)傳輸信息速率高，適宜于大數(shù)據(jù)量的傳輸(如文件、圖像等數(shù)據(jù)信息)；不適于數(shù)據(jù)量較小的檢測(cè)信息、狀態(tài)信息和控制信息的傳輸。而且以太網(wǎng)需要專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)電纜，不能利用電力線或廉價(jià)的電纜(如雙絞線)傳輸信息，成本相對(duì)較高。
目前的住宅小區(qū)控制器很少使用現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)，更少使用局部操作網(wǎng)絡(luò)(Local Operating Networks)現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)。(LonWorks是美國(guó)Echelon公司推出的系統(tǒng)，為開(kāi)發(fā)商提供一個(gè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。)即使用戶終端控制器使用了現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)，也大多為一些模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出等通用模塊，沒(méi)有在LonWorks(Local Operating Networks)現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)上同時(shí)具有顯示、按鍵和電話撥號(hào)功能模塊的用戶終端控制器。
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種住宅小區(qū)智能控制器，將局部操作網(wǎng)絡(luò)(LonWorksLocal Operating Networks)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、通用控制模塊、顯示、按鍵和撥號(hào)模塊及完全融合起來(lái)。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明住宅小區(qū)智能控制器采用的技術(shù)方案包括單片機(jī)模塊，完成主CPU統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的功能，即用于上層的數(shù)據(jù)處理和協(xié)助其它各模塊功能的完成；LonWorks(Local Operating Networks)控制模塊，用于底層的通信；它包括神經(jīng)元芯片、存儲(chǔ)器、收發(fā)器和低電壓中斷(LVI)電路。所述神經(jīng)元芯片用于網(wǎng)絡(luò)管理，通過(guò)所述收發(fā)器與LonWorks(局部操作網(wǎng)絡(luò))現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)相連；撥號(hào)模塊，用于完成住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)，主要包括室內(nèi)防盜、緊急求助、煤氣泄漏探測(cè)和關(guān)斷等的手工撥號(hào)和自動(dòng)撥號(hào)功能；顯示模塊，包括LCD(Liquid Crystal Display液晶顯示器)和接口電路。用于顯示水、電、煤氣以及報(bào)警、密碼設(shè)置等各種數(shù)據(jù)信息；按鍵模塊，包括譯碼器和鍵盤(pán)，用于按鍵輸入；電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)模塊，用于防止存儲(chǔ)模塊中的程序走飛；同時(shí)智能控制器系統(tǒng)通常需要監(jiān)測(cè)電源電壓情況，以便在系統(tǒng)掉電時(shí)能及時(shí)復(fù)位，避免因電源干擾波動(dòng)時(shí)影響系統(tǒng)的正常工作；振蕩器，產(chǎn)生輸入時(shí)鐘，與LonWorks控制模塊相連；存儲(chǔ)模塊，包括EPROM(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)和RAM，所述EPROM用于存放協(xié)議代碼、事務(wù)驅(qū)動(dòng)任務(wù)調(diào)度的程序、應(yīng)用函數(shù)庫(kù)和應(yīng)用程序，所述的RAM用于存儲(chǔ)應(yīng)用和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；通信接口提供智能控制器和該智能控制器以外的設(shè)備，如網(wǎng)絡(luò)管理中心設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)包的格式。
單片機(jī)模塊提供與LonWorks控制模塊、撥號(hào)模塊、顯示模塊、按鍵模塊和電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊、存儲(chǔ)模塊的接口，還負(fù)責(zé)報(bào)警開(kāi)關(guān)量、家電控制量的輸入、輸出和處理，以及水、電、煤氣三表的電子脈沖輸出的計(jì)量，單片機(jī)模塊定時(shí)讀取外圍接收到數(shù)據(jù)，并對(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步的處理，轉(zhuǎn)換為適合于工程要求的單位和格式，以便通過(guò)終端設(shè)備輸出結(jié)果。
由于本發(fā)明將LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、通用控制模塊、顯示、按鍵和撥號(hào)模塊及完全融合起來(lái)。一方面充分發(fā)揮了LonWorks的優(yōu)點(diǎn)，使得本發(fā)明支持各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)周期短，開(kāi)發(fā)質(zhì)量高，維護(hù)難度低，并使得這個(gè)系統(tǒng)可靠性高，穩(wěn)定性強(qiáng)，便于調(diào)整和擴(kuò)充升級(jí)；另一方面住宅小區(qū)智能控制器，具有液晶顯示、撥號(hào)功能，增強(qiáng)了穩(wěn)定性和靈活性。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。


圖1本發(fā)明住宅小區(qū)智能控制器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2圖1中LonWorks控制模塊示意圖；圖3電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊與單片機(jī)模塊連接示意圖。
本發(fā)明提供的基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)的住宅小區(qū)智能控制器，實(shí)現(xiàn)了住宅小區(qū)的智能化。圖1給出了智能控制器結(jié)構(gòu)示意圖。所述的住宅小區(qū)智能控制器首先將用戶的水、電、煤氣表脈沖信號(hào)分別通過(guò)水表端口10、電表端口11、煤氣表端口12傳送至單片機(jī)模塊1中，單片機(jī)模塊1接收到信號(hào)后，先將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的TTL(晶體管邏輯電路)信號(hào)，通過(guò)駐留在存儲(chǔ)模塊6中的程序?qū)π盘?hào)計(jì)數(shù)，并按一定的算法完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和收費(fèi)計(jì)算，并將相應(yīng)的表數(shù)據(jù)保存在智能控制器的存儲(chǔ)模塊6的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)中，存儲(chǔ)模塊6中的程序固化在EPROM(可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)中。管理監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò)讀取各抄表節(jié)點(diǎn)中各住戶對(duì)應(yīng)的三表數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表。其小區(qū)自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表完成對(duì)電子水表、電子電表和電子煤氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄寫(xiě)。以上三種表均為電子脈沖輸出，對(duì)表的計(jì)量只需累計(jì)脈沖數(shù)即可。
住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)主要包括室內(nèi)防盜，緊急求助，煤氣泄漏探測(cè)和關(guān)斷功能。各種探測(cè)器均為簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)量輸入／輸出接口，存儲(chǔ)模塊6中的程序隨時(shí)監(jiān)測(cè)各報(bào)警端口13的狀態(tài)變化，一旦某報(bào)警端口通道狀態(tài)發(fā)生變化，經(jīng)該程序判斷此時(shí)探測(cè)器處于報(bào)警狀態(tài)，便將相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)以網(wǎng)絡(luò)變量的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，小區(qū)監(jiān)控中心收到該數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警輸出；同時(shí)該報(bào)警信號(hào)啟動(dòng)撥號(hào)模塊5，以語(yǔ)音形式告知戶主(撥通戶主指定的電話或BP機(jī))。對(duì)于室內(nèi)防盜的報(bào)警來(lái)說(shuō)，當(dāng)門(mén)上的門(mén)磁開(kāi)關(guān)被打開(kāi)時(shí)，存儲(chǔ)模塊6中的程序監(jiān)測(cè)到與門(mén)磁開(kāi)關(guān)相連的單片機(jī)模塊1某報(bào)警端口置為高位，則認(rèn)為應(yīng)該報(bào)警，將信號(hào)傳至LonWorks控制模塊2中，LonWorks控制模塊2將該報(bào)警信號(hào)以網(wǎng)絡(luò)變量的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，小區(qū)監(jiān)控中心收到該數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警輸出，同時(shí)，單片機(jī)模塊1啟動(dòng)撥號(hào)模塊5撥通戶主指定的電話或BP機(jī)，以語(yǔ)音的形式告知戶主
其中的單片機(jī)模塊1，主要完成主CPU統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的功能，用于上層的數(shù)據(jù)處理和其它各模塊功能的完成。其提供與LonWorks控制模塊2、撥號(hào)模塊5、顯示模塊3、按鍵模塊4和電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊7、存儲(chǔ)模塊6的接口，還負(fù)責(zé)報(bào)警開(kāi)關(guān)量輸入、輸出和處理，以及水、電、煤氣三表的電子脈沖輸出的計(jì)量，單片機(jī)模塊1定時(shí)讀取外圍接收到數(shù)據(jù)，并對(duì)它們進(jìn)行進(jìn)一步的處理，轉(zhuǎn)換為適合于工程要求的單位和格式，以便通過(guò)其終端設(shè)備輸出結(jié)果。在單片機(jī)模塊上面運(yùn)行的主應(yīng)用程序通過(guò)單片機(jī)模塊中的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序與網(wǎng)絡(luò)通信接口9通信。網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程序管理緩沖區(qū)的分配、緩沖區(qū)到通信接口9及網(wǎng)絡(luò)通信接口9到緩沖區(qū)的傳輸?shù)??？紤]到功能等因素，選用單片機(jī)模塊1作為主CPU。由于與單片機(jī)模塊1接口的模塊較多，而單片機(jī)模塊1本身提供給用戶使用的輸入輸出線不多，所以可使用8255芯片擴(kuò)展I／O口。
如圖2所示的LonWorks控制模塊2用于底層的通信。它包括神經(jīng)元芯片21、存儲(chǔ)器22、收發(fā)器23和低電壓中斷(LVI)電路24。
神經(jīng)元芯片通過(guò)收發(fā)器23與LONWORKS網(wǎng)絡(luò)(如使用雙絞線介質(zhì))相連。所述的收發(fā)器23可以是自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器FTT-10A，采用差分曼徹斯特編碼，內(nèi)置隔離變壓器，因此雙絞線無(wú)極性，且無(wú)接地問(wèn)題。神經(jīng)元芯片21采用芯片TMPN3150，其11個(gè)應(yīng)用I／O(IO0-IO11)以及-RESET和-SERVICE引腳全部通過(guò)插座X1引出，為其他基于3150芯片的控制器的設(shè)計(jì)提供完全的接口。
神經(jīng)元芯片3150的最低正常工作電壓為4．5V，因此單板上設(shè)計(jì)了LVI(Low Voltage Interrupt)電路。該電路的作用是·保證神經(jīng)元芯片的正確上電復(fù)位；·當(dāng)電源波動(dòng)時(shí)，保證神經(jīng)元芯片的正確復(fù)位；·當(dāng)電源掉電時(shí)，提供掉電保護(hù)。
顯示模塊3，用于顯示水、電、煤氣以及報(bào)警、密碼設(shè)置等各種數(shù)據(jù)信息。存儲(chǔ)模塊6中的程序通過(guò)單片機(jī)模塊1向顯示模塊3送入相應(yīng)的命令和數(shù)據(jù)。單片機(jī)模塊1通過(guò)數(shù)據(jù)線、控制線與顯示模塊3相連，開(kāi)始先對(duì)顯示模塊3說(shuō)明復(fù)位情況，該顯示模塊3有內(nèi)部復(fù)位電路，能進(jìn)行上電復(fù)位。復(fù)位時(shí)執(zhí)行如下命令清除顯示；功能設(shè)置，設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、是否單行顯示及相應(yīng)的點(diǎn)陣字符；開(kāi)／關(guān)顯示，設(shè)置顯示、光標(biāo)、閃爍的開(kāi)關(guān)；進(jìn)入方式設(shè)置。然后單片機(jī)模塊1送入數(shù)據(jù)和指令以控制相應(yīng)的顯示方式和顯示內(nèi)容。
撥號(hào)模塊5，用于完成住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)主要包括室內(nèi)防盜，緊急求助，煤氣泄漏探測(cè)和關(guān)斷等功能的手工撥號(hào)和自動(dòng)撥號(hào)功能，可選用MT8880或MC34010等電話撥號(hào)模塊，并增加相應(yīng)的語(yǔ)音芯片。
此外，用戶還可通過(guò)智能控制器中按鍵模塊4的鍵盤(pán)向前端撥號(hào)發(fā)出醫(yī)療、火警或匪警等緊急求助信號(hào)。當(dāng)遇上緊急事件求助時(shí)，用戶可以按相應(yīng)的醫(yī)療、火警或匪警等相應(yīng)的緊急按鍵，通過(guò)按鍵模塊4將相應(yīng)的按鍵譯碼，并送與單片機(jī)模塊1，單片機(jī)模塊1利用存儲(chǔ)模塊6中的程序認(rèn)為有緊急事件該報(bào)警，馬上將信號(hào)傳至LonWorks控制模塊2中，LonWorks控制模塊2將該報(bào)警信號(hào)以網(wǎng)絡(luò)變量的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，小區(qū)監(jiān)控中心收到該數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警輸出，同時(shí)，單片機(jī)模塊1啟動(dòng)撥號(hào)模塊5打通戶主指定的電話或BP機(jī)，并打通醫(yī)療、火警或匪警等相關(guān)處理單位的電話。
按鍵模塊4，包括譯碼器和鍵盤(pán)，也可以直接采用相應(yīng)的鍵盤(pán)陣列。譯碼器將單片機(jī)模塊1的三個(gè)IO口輸出的掃描碼000-111譯碼產(chǎn)生列掃描信號(hào)，此時(shí)8列中只有一列為0信號(hào)電平，其余各列為1信號(hào)電平，行線電平狀態(tài)由兩個(gè)單片機(jī)模塊1的IO口讀入。在按鍵處理中還考慮兩個(gè)問(wèn)題重鍵和連擊。
在實(shí)際按鍵操作中，如果無(wú)意同時(shí)或先后按下兩個(gè)以上的鍵，這時(shí)就很難確認(rèn)哪個(gè)按下是有效的，在軟件編程上采取一些措施當(dāng)發(fā)現(xiàn)有鍵按下時(shí)，經(jīng)10毫秒延時(shí)去除抖動(dòng)，然后程序轉(zhuǎn)入定位按鍵位置階段。重?fù)糁敢淮伟存I產(chǎn)生多次擊鍵的效果，在編程中有等待按鍵釋放的處理，其目的就是為了消除連擊，使得一次按鍵只產(chǎn)生一次鍵功能的執(zhí)行。
該智能控制器還可以遠(yuǎn)程對(duì)家居進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制可以通過(guò)打電話查詢電源監(jiān)視看門(mén)狗與EEPROM模塊7中相應(yīng)的EEPROM中的某字節(jié)的某位的0或1，以獲得相應(yīng)電器的工作狀態(tài)。如主人離家時(shí)忘了關(guān)空調(diào)，此時(shí)標(biāo)識(shí)空調(diào)器開(kāi)關(guān)狀態(tài)的標(biāo)識(shí)位為1，可以通過(guò)遠(yuǎn)程撥號(hào)將該標(biāo)識(shí)位置位為0，存儲(chǔ)模塊6中的程序讀得該位為0，則會(huì)通過(guò)家電控制端口14將連接空調(diào)的繼電器斷開(kāi)，將該空調(diào)器關(guān)閉；
根據(jù)事先設(shè)定的時(shí)間，智能控制器能自動(dòng)完成某些定時(shí)工作。如可以設(shè)定早晨七點(diǎn)鐘打開(kāi)電視機(jī)收看新聞，同時(shí)拉開(kāi)窗簾，此時(shí)在存儲(chǔ)模塊6中相應(yīng)的時(shí)間標(biāo)識(shí)位上設(shè)置7點(diǎn)鐘，事件標(biāo)識(shí)上設(shè)置電視機(jī)和窗簾啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)間到時(shí)，存儲(chǔ)模塊6中的程序會(huì)根據(jù)事件標(biāo)識(shí)上事件通過(guò)單片機(jī)模塊1將電視機(jī)和窗簾啟動(dòng)；根據(jù)住戶正在進(jìn)行的工作，智能控制器能自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的其他聯(lián)動(dòng)工作。如住戶在廚房炒菜，抽油煙機(jī)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，排出廢氣廢煙，此時(shí)，在存儲(chǔ)模塊6中的程序中會(huì)根據(jù)廚房煤氣啟動(dòng)標(biāo)識(shí)位的值變化，驅(qū)動(dòng)抽油煙機(jī)的啟動(dòng)事件，通過(guò)單片機(jī)模塊1將抽油煙機(jī)打開(kāi)。
振蕩器8產(chǎn)生輸入時(shí)鐘，相應(yīng)的LonWorks控制模塊2中的神經(jīng)元芯片21以2的冪實(shí)現(xiàn)輸入時(shí)鐘的分頻，從而獲得芯片的系統(tǒng)時(shí)鐘。系統(tǒng)時(shí)鐘再以4分頻，為L(zhǎng)onWorks控制模塊2中的應(yīng)用I／O、網(wǎng)絡(luò)通信端口以及CPU的看門(mén)狗定時(shí)器提供時(shí)鐘信號(hào)。
電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊7，用于防止存儲(chǔ)模塊6中的程序走飛，EEPROM用于存儲(chǔ)需保存的數(shù)據(jù)，當(dāng)電源不正常時(shí)，可將存儲(chǔ)模塊6RAM中的數(shù)據(jù)存入EEPROM中；同時(shí)智能控制器系統(tǒng)通常需要監(jiān)測(cè)電源電壓情況，以便在系統(tǒng)掉電時(shí)能及時(shí)復(fù)位，避免因電源干擾波動(dòng)時(shí)影響系統(tǒng)的正常工作；在單片機(jī)模塊1應(yīng)用中需要預(yù)先設(shè)置一些參數(shù)，比如時(shí)鐘初值、控制算法參數(shù)等需要用戶設(shè)置，一旦設(shè)置完成后這些參數(shù)往往需要掉電保護(hù)；在傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中，一般采用專(zhuān)門(mén)的看門(mén)狗監(jiān)控電路和非易失存儲(chǔ)器EEPROM電路來(lái)達(dá)到上述要求，但往往有成本較高、電路板空間較大、接口復(fù)雜等不利因素。本發(fā)明采用美國(guó)Xicor公司出品的新型可編程看門(mén)狗監(jiān)控EEPROM芯片X25045，其將三種常用的功能(看門(mén)狗定時(shí)、電壓監(jiān)控和EEPROM)組合在單個(gè)封裝之內(nèi)，從而降低成本、減小電路板空間。X25045與單片機(jī)模塊1硬件接口如圖3所示，CS為芯片片選端，讀／寫(xiě)操作時(shí)該端必須為低電平。SI為串行數(shù)據(jù)輸入端，所有操作碼、字節(jié)地址和寫(xiě)入存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)在此引腳上輸入，數(shù)據(jù)由串行時(shí)鐘輸入的上升沿鎖存。SCK為串行時(shí)鐘端，SCK最大的串行時(shí)鐘頻率可達(dá)到1MHz，它用于數(shù)據(jù)輸入和輸出的串行總線定時(shí)。操作碼、地址或出現(xiàn)在SI引腳上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入的上升沿鎖存，而SO引腳上的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘輸入的下降沿之后發(fā)生改變。SO為推挽串行數(shù)據(jù)輸出引腳，在讀周期內(nèi)，數(shù)據(jù)在此引腳移出，由串行時(shí)鐘的下降沿同步輸出。WP為寫(xiě)保護(hù)端，當(dāng)WP為低電平時(shí)，X25045的寫(xiě)操作被禁止。RES為復(fù)位端，漏級(jí)開(kāi)路輸出。VCC為電源電壓。當(dāng)VCC下降至低于最小VCC監(jiān)測(cè)電平，RESET將輸出高電平，它將保持高電平直至VCC上升到比最小VCC監(jiān)測(cè)電平高200mV為止。如果允許看門(mén)狗定時(shí)器工作且CS保持高電平或低電平的時(shí)間長(zhǎng)于看門(mén)狗超時(shí)周期，則RES也變?yōu)楦唠娖?，CS的下降沿將復(fù)位看門(mén)狗定時(shí)器。X25045的存儲(chǔ)器部分是CMOS的4096位串行EEPROM，它在內(nèi)部按512×8來(lái)組織，用于保存數(shù)據(jù)。
電源模塊為AC／DC模塊電源，用于將220V交流電轉(zhuǎn)為所需要的5V直流電?？煽紤]采用Harvest公司的電源模塊，其采用了高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)，可在電路板上直接安裝，無(wú)需外加散熱器。
由于本發(fā)明是基于美國(guó)Echelon公司推出的LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)之上，因此充分發(fā)揮LonWorks的優(yōu)點(diǎn)支持各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以最大限度的降低布線系統(tǒng)的復(fù)雜性和工作量，提高系統(tǒng)可靠性，可維護(hù)性；一個(gè)住戶節(jié)點(diǎn)的損壞或關(guān)閉不影響其他住戶節(jié)點(diǎn)正常運(yùn)行，降低了維護(hù)難度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定度；開(kāi)發(fā)周期短，開(kāi)發(fā)質(zhì)量高；系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的增加、修改容易，便于系統(tǒng)調(diào)整和擴(kuò)充升級(jí)。
權(quán)利要求
1.一種住宅小區(qū)智能控制器，其特征在于包括單片機(jī)模塊(1)，用于上層的數(shù)據(jù)處理和協(xié)助其它各模塊功能的完成，提供與LonWorks控制模塊(2)、顯示模塊(3)、按鍵模塊(4)、撥號(hào)模塊(5)、存儲(chǔ)模塊(6)、電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊(7)的接口，還用來(lái)接收水表端口(10)、電表端口(11)、煤氣表端口(12)、報(bào)警端口(13)輸入信號(hào)，并向家電控制端口(14)輸出各種控制家電的開(kāi)關(guān)量；LonWorks控制模塊(2)，用于底層的通信；顯示模塊(3)，用于顯示水、電、煤氣以及報(bào)警、密碼設(shè)置等各種數(shù)據(jù)信息；按鍵模塊(4)，包括譯碼器和鍵盤(pán)，用于按鍵輸入；撥號(hào)模塊(5)，用于完成住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)的手工撥號(hào)和自動(dòng)撥號(hào)功能；存儲(chǔ)模塊(6)，用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)；電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊(7)，用于防止存儲(chǔ)模塊中的程序走飛，并避免因電源干擾波動(dòng)時(shí)影響系統(tǒng)的正常工作；振蕩器(8)，產(chǎn)生輸入時(shí)鐘，與LonWorks控制模塊(2)相連；通信接口(9)，提供智能控制器和該智能控制器以外的設(shè)備之間交換的數(shù)據(jù)包的格式；水表端口(10)，用于輸入水表的電子脈沖信號(hào)；電表端口(11)，用于輸入電表的電子脈沖信號(hào)；煤氣表端口(12)，用于輸入煤氣表的電子脈沖信號(hào)；報(bào)警端口(13)，用于各種報(bào)警信號(hào)的輸入和輸出；家電控制端口(14)，用于輸出各種控制家電的開(kāi)關(guān)量。
2.如權(quán)利要求1所述一種住宅小區(qū)智能控制器，其特征在于所述的LonWorks控制模塊(2)包括神經(jīng)元芯片(21)、存儲(chǔ)器(22)、收發(fā)器(23)和低電壓中斷電路(24)，所述神經(jīng)元芯片(21)用于網(wǎng)絡(luò)管理，通過(guò)所述收發(fā)器(23)與LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái)相連。
3.如權(quán)利要求2所述一種住宅小區(qū)智能控制器，其特征在于所述的收發(fā)器(23)可以是自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器FTT-10A，采用差分曼徹斯特編碼，內(nèi)置隔離變壓器。
4.如權(quán)利要求1或2所述一種住宅小區(qū)智能控制器，其特征在于所述的顯示模塊(3)通過(guò)經(jīng)LCD芯片顯示用戶所需的信息。
5.如權(quán)利要求1或2所述一種住宅小區(qū)智能控制器，其特征在于所述的存儲(chǔ)模塊(6)，包括EPROM和RAM，所述EPROM用于存放協(xié)議代碼、事務(wù)驅(qū)動(dòng)任務(wù)調(diào)度的程序、應(yīng)用函數(shù)庫(kù)和應(yīng)用程序，RAM用于存儲(chǔ)應(yīng)用和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種住宅小區(qū)智能控制器。它包括:LonWorks控制模塊,撥號(hào)模塊,顯示模塊,按鍵模塊,電源監(jiān)視看門(mén)狗及EEPROM模塊,存儲(chǔ)模塊,水、電、煤氣、報(bào)警、家電控制端口,它們分別與單片機(jī)模塊相連,通訊接口以及與LonWorks控制模塊相連的振蕩器。本發(fā)明基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線平臺(tái),能夠完成小區(qū)自動(dòng)遠(yuǎn)程抄表、住戶室內(nèi)安全防衛(wèi)和小區(qū)管理監(jiān)控功能。
文檔編號(hào)G01D1/00GK1289914SQ9912469
公開(kāi)日2001年4月4日 申請(qǐng)日期1999年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月30日
發(fā)明者艾江 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司