專利名稱：電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備自動控制領(lǐng)域中一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，適用于對各種電器設(shè)備操作功能進(jìn)行本地及遠(yuǎn)、近程的自動控制。
背景技術(shù)：
目前對電器設(shè)備的自動控制一般有三種方式，第一種是鋪設(shè)專線，將所有被控設(shè)備的控制線集中于專用控制面板，操作員按動控制面板上的按鍵向被控設(shè)備發(fā)送控制命令。第二種也是鋪設(shè)專線，將所有被控設(shè)備的控制線集中于PC計(jì)算機(jī)上的專用控制板，操作員通過操作鍵盤向被控設(shè)備發(fā)送控制命令。第三種不鋪設(shè)專線，利用電力線載波傳送控制信號，電力線上需安裝專用遙控接收器，操作員通過操作專用遙控器向被控設(shè)備發(fā)送控制命令。上述三種控制方式不足方面在于，前兩種需要鋪設(shè)專線，首先是成本高，其次是許多場合鋪設(shè)專線難以施工，甚至不允許鋪設(shè)。第二種即使不鋪設(shè)專線，其建設(shè)和使用成本都很高。第三種不鋪設(shè)專線，但需要專用遙控接收器和專用遙控發(fā)射器，也有成本高的弱勢。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處而提供一種以電力線載波作為傳送控制信號的載體，以電話線控制網(wǎng)絡(luò)作為控制操作界面的電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，且本實(shí)用新型還具有控制功能強(qiáng)、智能化程度高、能進(jìn)行本地及遠(yuǎn)、近程的自動控制、安裝簡單、操作方便、易生產(chǎn)調(diào)試、成本低廉等特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由中心控制器1、主阻波器2、設(shè)備附加器3-1至3-n、電話線4、電力線5構(gòu)成，其中n≤254，中心控制器1出入端口1、2端通過電話線4與外接電話A、B端口連接，主阻波器2入端口1、2通過電力線5與市電電源C、D端口連接，主阻波器2出端口3、4通過電力線5與中心控制器1的出入端口3、4、設(shè)備附加器3-1至3-n各入端口1、2并聯(lián)連接，設(shè)備附加器3各出端口3、4通過電力線5與外接各控制設(shè)備電源E、F端口連接。
本實(shí)用新型中心控制器1由電力線載波調(diào)制解調(diào)器6、光電耦合器7、電話信息處理器8、智能控制器9、電源10、11組成，其中電力線載波調(diào)制解調(diào)器6入端口1、2通過電力線5與主阻波器2出端口3、4、設(shè)備附加器3各入端口1、2并聯(lián)連接，電力線載波調(diào)制解調(diào)器6出入端口4、3與光電耦合器7入出端口4、3連接，入端口5與電源10出端+V1電源端連接；光電耦合器7出入端口1、2與智能控制器9入出端口1、2連接；電話信息處理器8入端口1、2通過電話線4與外接電話A、B端口連接，出入端口3至13與智能控制器9的各出入端口3至13連接，入端口15、智能控制器9入端口15分別與電源11出端+V2電源端連接。
本實(shí)用新型每個(gè)設(shè)備附加器3均由支阻波器12、電力線載波調(diào)制解調(diào)器13、驅(qū)動器14、智能控制器15和電源16組成，其中支阻波器12入端口1、2通過電力線5分別與中心控制器1的出端口3、4、主阻波器2出端口3、4并接，出端口3、4、5、6分別與驅(qū)動器14入端口4、5、電力線載波調(diào)制解調(diào)器13入端口1、2連接，電力線載波調(diào)制解調(diào)器13出入端口4、3與智能控制器15入出端口1、2連接，智能控制器15出端口6與驅(qū)動器14入端口3連接，驅(qū)動器14出端口1、2通過電力線5外接控制設(shè)備電源E、F端口連接，電源16出端+V3電源端與各部件電源入端連接。
本實(shí)用新型電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13由晶體濾波器17至19、晶體管20至27、二極管D1至D5、非門28-1至28-4、載波耦合電容器C1、C2、晶體振蕩器29組成，其中載波耦合電容器C1、C2一端通過電力線5與主阻波器2或設(shè)備附加器3或支阻波器12出端口3、4腳或1、2腳或5、6腳連接，電容器C1另一端一路串接晶體濾波器17后與跟隨器晶體管20基極B、電阻R1、R2一端并接、另一路與功率放大器晶體管26E極、晶體管27C極、電阻R22一端并接，電容器C2另一端接地端，晶體管20集電極C和電阻R1另一端接電源+V1電壓端、發(fā)射極E并接電阻R3和晶體濾波器18一端，電阻R2、R3另一端接地端，晶體濾波器18另一端與放大器晶體管21基極B、電阻R4、R5一端并接、C極與電阻R6、晶體濾波器19一端并接、E極和電阻R5另一端接地端，電阻R4、R6另一端與電源+V1電壓端并接，晶體濾波器19另一端與放大器晶體管22基極B、電阻R8、R9一端并接、C極與電阻R10、電容器C3一端并接、E極和電阻R9另一端接地端，電阻R8、R10另一端與電源+V1電壓端并接，電容器C3另一端與檢波晶體管23基極B、電阻R11、R12一端并接、C極與電阻R23、二極管D1正極并接、E極與電阻R12另一端、電阻R13、電容器C4一端并接地端，電阻R11、R23另一端與電源+V1電壓端并接，二極管D1負(fù)極、電阻R13、電容器C4另一端與反相器非門28-4入端并接，非門28-4出端與光電耦合器7或智能控制器15入端連接，光電耦合器7或智能控制器15出端與正相、反相載波調(diào)制器二極管D3、D5正極并接，正相載波調(diào)制器二極管D2、D3負(fù)極并接后串接電阻R15與正相調(diào)制波放大器晶體管24B極、電阻R16一端并接，電阻R16另一端和晶體管24E極并接地端，晶體管24C極與電阻R14一端、功率放大器晶體管26B極并接，晶體管26C極、電阻R14另一端與電源+V3電壓端并接，反相載波調(diào)制器二極管D4、D5負(fù)極并接后串接電阻R18與反相調(diào)制波放大器晶體管25B極、電阻R19一端、電容器C5一端并接，電阻R19、電容器C5另一端和晶體管25E極并接地端，晶體管25C極與電阻R17一端、功率放大器晶體管27B極并接，電阻R17另一端與電源+V3電壓端連接，晶體管27E極、電阻R22另一端并接地端，載波產(chǎn)生器非門28-1入端，一路串接晶體振蕩器29后與非門28-2出端、非門28-3入端、反相載波調(diào)制器二極管D4正極、電阻R21一端并接，另一路與電阻R7、電阻R20一端并接，電阻R7另一端接地端，電阻R20另一端與非門28-1出端、電容器C6一端并接，電容器C6另一端與非門28-2入端、電阻R21另一端并接，載波產(chǎn)生器非門28-3出端與正相載波調(diào)制器二極管D2正極連接。
本實(shí)用新型智能控制器9或15由單片計(jì)算機(jī)30、存儲器31、晶振32和復(fù)位信號產(chǎn)生器33、34組成，其中單片計(jì)算機(jī)30入出端2、3腳與光電耦合器7出入端口1、2或電力線載波調(diào)制解調(diào)器13出入端口4、3連接，入端1腳與復(fù)位信號產(chǎn)生器34出端13連接、入端4腳串接晶振32后與5腳連接、入出端6至8腳、11至15腳、17至19腳與電話信息處理器8出入端3至13連接、出端14腳與驅(qū)動器14入端3連接、入端10腳接地端、入端20腳與電源+V2電壓端連接；存儲器31入端5腳、6腳分別與單片計(jì)算機(jī)30出端15、16腳連接、入端1至4腳、7腳接地端、8腳與電源11+V2電壓端連接；復(fù)位信號產(chǎn)生器33入端7腳串接電阻R25后與電源11+V2電壓端連接，入端6腳串接C8后與7腳連接，出端5腳與復(fù)位信號產(chǎn)生器34入端1腳連接，入端10、11腳短接；復(fù)位信號產(chǎn)生器34入端15腳串接電阻R26后與電源11+V2電壓端連接、入端14腳串接電容器C9后與15腳連接、入端2、3腳短接、入端8腳接地端、入端16腳與電源11+V2電壓端連接。
本實(shí)用新型驅(qū)動器14由整流橋35、分壓器電阻R27、R28、光電耦合器36、可控硅37組成，其中電源16+V3輸出電壓端串接光電耦合器36發(fā)光二極管后與智能控制器15出端6連接，支阻波器12通過電力線5串接整流橋35的1、2腳后與外接各控制設(shè)備電源E、F端口連接；光電耦合器36信號端4腳一路串接分壓器電阻R27后與整流橋35輸出端3腳、可控硅37入端A腳并接，另一路串接分壓器電阻R28后與整流橋35輸入端4腳、可控硅37出端K腳和電阻R29一端并接、信號端3腳與可控硅37控制端G腳、電阻R29另一端并接。
本實(shí)用新型電話信息處理器8由雙音頻解碼器41、晶振42、雙音頻發(fā)生器43、晶體管44至48、整流橋49組成，其中外接電話A、B端口通過電話線4與整流橋49入端1、2腳并接后分別串接電容C13、C14與雙音頻解碼器41入端1、2腳連接，雙音頻解碼器41入端10腳、出端11至15腳分別與智能控制器9出端口12、入端口3至7連接、入端5、6及9腳接地端、入端16腳串接電阻R39后與17腳、電容器C15一端并接、入端7腳串接晶振42后與8腳及雙音頻發(fā)生器43入端3腳連接、出端4腳串接電容C12、電阻R35后與電阻R34、R36及震鈴信號放大器晶體管46基極B并接、入端18腳與電容器C15另一端、電源11+V2電壓端連接；雙音頻發(fā)生器43入端1、5及6腳與智能控制器9出端口9、8、7連接、入端4腳接地端、入端8腳與電源11+V2電壓端連接、出端7腳串接電阻R40、電容C16后與電阻R41、R42及雙音頻發(fā)送放大器晶體管44基極B并接；雙音頻發(fā)送放大器晶體管44發(fā)射極E和電阻R42另一端并接地端、集電極C串接電阻R43后與整流橋49輸出端3腳、電阻R38、R44一端并接；摘機(jī)檢測器晶體管47基極B與電阻R45一端、電阻R44另一端并接，發(fā)射極E和電阻R45另一端并接地端、集電極C并接智能控制器9入端口10再串接電阻R46后與電源11+V2電壓端連接；電阻R41另一端與電源11+V2電壓端連接；摘機(jī)控制器晶體管48E極接地端、C極與電阻R38另一端連接、B極串接電阻R37后與智能控制器9出端口13連接，震鈴信號放大器晶體管45C極與智能控制器9入端口11連接、E極接地端、B極串接電阻R31后與電阻R32、電容C11、二極管D8負(fù)極并接，震鈴信號放大器晶體管46E極和電阻R32、電容C11、電阻R36另一端并接地端、C極與二極管D8正極、電阻R33并接，電阻R33、電阻R34另一端與電源11+V2電壓端連接。
本實(shí)用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型采用以電力線載波作為傳送控制信號的載體，以電話線控制網(wǎng)絡(luò)作為控制操作界面，因此能實(shí)現(xiàn)本地及遠(yuǎn)、近程的自動控制，控制功能強(qiáng)，能對電器設(shè)備的開關(guān)、工作參數(shù)設(shè)置、工作狀態(tài)、故障檢測及報(bào)警等功能進(jìn)行自動控制。
2.本實(shí)用新型采用單片計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化控制，智能化程度高，控制性能可靠，操作方便。
3.本實(shí)用新型不需要鋪設(shè)專線，不需要專用無線遙控設(shè)備，因此成本低廉、安裝簡單、易生產(chǎn)調(diào)試，具有普及推廣應(yīng)用的價(jià)值。


圖1是本實(shí)用新型電原理方框圖。
圖2是本實(shí)用新型中心控制器1的電原理方框圖。
圖3是本實(shí)用新型設(shè)備附加器3的電原理方框圖。
圖4是本實(shí)用新型電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13的電原理圖。
圖5是本實(shí)用新型智能控制器9或15的電原理圖。
圖6是本實(shí)用新型驅(qū)動器14的電原理圖。
圖7是本實(shí)用新型電話信息處理器8的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1至圖7，本實(shí)用新型由中心控制器1、主阻波器2、設(shè)備附加器3、電話線4和電力線5構(gòu)成。圖1是本實(shí)用新型電原理方框圖，實(shí)施例按圖1連接線路組成本實(shí)用新型。
圖1中中心控制器1作用是一方面接收來自電話線的信息，對其解碼譯釋，產(chǎn)生相應(yīng)的命令編碼，命令編碼被調(diào)制在載波上并發(fā)送至電力線上。另一方面接收來自電力線的載波信息，對其解調(diào)譯釋后，產(chǎn)生相應(yīng)的雙音頻信號或語音信號并發(fā)送至電話線上。
中心控制器1由電力線載波調(diào)制解調(diào)器6、光電耦合器7、電話信息處理器8、智能控制器9和電源10、11組成。圖2是中心控制器1的電原理方框圖，實(shí)施例按圖2連接線路。
其中光電耦合器7的作用是隔離連接電力線的設(shè)備與連接電話線的設(shè)備，避免電力線的噪音干擾電話。實(shí)施例光電耦合器7選擇市售TLP251型光電耦合器件制作。
電源11輸出+5V為連接電話線的設(shè)備供電，電源10輸出+5V和+12V為連接電力線的設(shè)備供電。實(shí)施例電源10、11采用通用穩(wěn)壓電源線路自制而成。
圖1中主阻波器2的作用是阻止本控制域內(nèi)的載波傳向本控制域之外，同時(shí)阻止本控制域之外干擾進(jìn)入本控制域之內(nèi)，保證設(shè)備可靠運(yùn)行。根據(jù)本控制域的工作電流大小，選擇相應(yīng)的主阻波器。實(shí)施例中設(shè)定電流為20A，主阻波器2由面積為3.5mm2漆包線在截面積為169mm2的E型鐵氧體磁芯上繞53圈而制成。
圖1中的設(shè)備附加器3的作用是接收來自電力線的載波信息，并對其譯釋后，或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的操作命令使設(shè)備完成相應(yīng)的工作。
設(shè)備附加器3由支阻波器12、電力線載波調(diào)制解調(diào)器13、智能控制器15和驅(qū)動電路14組成。圖3是設(shè)備附加器3的電原理方框圖，實(shí)施例按圖3連接線路。
實(shí)施例中設(shè)備附加器3具有多種形式，有的設(shè)備附加器3可控制多個(gè)設(shè)備，有發(fā)射紅外遙控信號的設(shè)備附加器，也有發(fā)送報(bào)警的設(shè)備附加器。
設(shè)備附加器3中的支阻波器12的作用是阻止載波傳向被控設(shè)備，減少系統(tǒng)總線的負(fù)載，同時(shí)阻止被控設(shè)備干擾進(jìn)入總線，保證設(shè)備可靠運(yùn)行。實(shí)施例中設(shè)定電流為3A，支阻波器12選擇的型號為LB16V692的濾波器。
電源16輸出+5V、+12V為各部件提供電源。實(shí)施例電源16采用通用穩(wěn)壓店源線路自制而成。
本實(shí)用新型驅(qū)動器14的作用是接收智能控制器15的命令，驅(qū)動被設(shè)備工作。
驅(qū)動器14由整流橋35、分壓器電阻R27、R28、光電耦合器36、可控硅37組成。圖6是驅(qū)動器14的電原理圖，實(shí)施例按圖6連接線路。
其中整流橋35的作用是為可控硅37提供直流電源。實(shí)施例整流橋35選擇的型號為DB106G。
分壓器電阻R27、R28的作用是為可控硅37控制極提供實(shí)電平，實(shí)施例采用市售電阻器件制作。
光電耦合器36的作用是控制分壓器電阻R27、R28的輸出與可控硅37控制極的通斷、強(qiáng)弱電的隔離。實(shí)施例中光電耦合器36選擇的型號是TLP251。
可控硅37的作用是無觸點(diǎn)開關(guān)被控設(shè)備。實(shí)施例中可控硅37選擇的型號是CR3AM。
電阻器R29的作用是縮短可控硅37的關(guān)斷時(shí)間。實(shí)施例中電阻器R29選擇為JR-1/4-750Ω。
本實(shí)用新型電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13的作用是一方面接收智能控制器9或15的串行信號，將其調(diào)制在載波上并發(fā)送至電力線5；另一方面接收電力線5的載波信息，并解調(diào)為串行信號，傳送至智能控制器9或15。
電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13由晶體濾波器17至19、晶體管20至27、二極管D1至D5、非門28-1至28-4、載波耦合電容器C1、C2、晶體振蕩器29組成，圖4是電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13的電原理圖，實(shí)施例按圖4連接線路。
圖4中電容器C1、C2為載波耦合電容器作用是將待發(fā)送的已被調(diào)制放大的載波耦合到電力線，將來自電力線的載波耦合到載波接收電路的輸入端。實(shí)施例載波耦合電容器C1、C2選擇為市售F103Z/2KV型電容器。
晶體濾波器17至19的作用是選通本實(shí)用新型中使用的頻率分量，濾除其它頻率分量。實(shí)施例晶體濾波器選擇市售的455E。
跟隨器晶體管20的作用是提高輸入阻抗減少系統(tǒng)負(fù)載。實(shí)施例跟隨器由小功率高頻三極管與電阻器構(gòu)成。
放大器晶體管21、22的作用是對選通頻率分量的弱信號進(jìn)行放大，以滿足檢波器晶體管23的需求。實(shí)施例中放大器由小功率高頻三極管與電阻器構(gòu)成。
檢波器晶體管23的作用是對放大后的選通頻率分量信號進(jìn)行檢波，其輸出調(diào)制信號。實(shí)施例中檢波器由小功率高頻三極管、二極管D1、電容器及電阻器構(gòu)成。
反相器非門28-4的作用是對檢波器晶體管23輸出的調(diào)制波信號進(jìn)行整形及極性處理，其輸出電平和幅度符合智能控制器9或15要求信號。實(shí)施例反相器非門28-4選擇的型號是邏緝非門74HC04。
載波產(chǎn)生器非門28-1、28-2、28-3的作用是產(chǎn)生455KHZ的中頻信號，并輸出正負(fù)相兩路載波。實(shí)施例載波產(chǎn)生器非門28-1、28-2、28-3由邏緝非門和晶體振蕩器29構(gòu)成，選擇的型號是74HC04及455E。
正、反相載波調(diào)制器二極管D2、D3、D4、D5的作用是用智能控制器15輸出的調(diào)制信號去調(diào)制455KHZ載波，輸出正、反相調(diào)制載波信號。實(shí)施例正、反相載波調(diào)制器由二極管與電阻器構(gòu)成，二極管選擇的型號是1N4148。
正、反相調(diào)制載波放大器晶體管24、25的作用是對正、反相載波調(diào)制器輸出的正、反相調(diào)制載波信號進(jìn)行放大。實(shí)施例中正、反相調(diào)制載波放大器由小功率高頻三極管與電阻器構(gòu)成。
調(diào)制載波合成功率放大器晶體管26、27的作用是綜合正、反相調(diào)制載波信號，同時(shí)進(jìn)行功率放大。實(shí)施例調(diào)制載波合成功率放大器由小功率高頻三極管與電阻器構(gòu)成。
本實(shí)用新型智能控制器9或15的作用是接收電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13的輸出信號，并對其譯釋后，或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的狀態(tài)信息進(jìn)行存儲，或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信息碼送至電話信息處理器8、電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13。接收電話信息處理器8的輸出信號，并對其譯釋后，或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的狀態(tài)信息進(jìn)行存儲，或轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的信息碼送至電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13。
本實(shí)用新型智能控制器9或15由單片計(jì)算機(jī)30、存儲器31、晶體振蕩器32和復(fù)位信號產(chǎn)生器33、34組成。圖5是智能控制器9或15的電原理圖，實(shí)施例按圖5連接線路。
本實(shí)用新型單片計(jì)算機(jī)30的作用也就是智能控制器的作用，它完成所有的運(yùn)算和控制。晶體振蕩器32配合單片計(jì)算機(jī)工作提供時(shí)鐘信號。實(shí)施例單片計(jì)算機(jī)30選擇的型號為89C2052或89C2051，晶體振蕩器32選擇頻率為11.0592MHZ。
存儲器31的作用是存儲設(shè)備的狀態(tài)信息、工作參數(shù)、報(bào)警電話號碼、項(xiàng)目操作碼等。實(shí)施例中存儲器31選擇的型號為24C04。
復(fù)位信號產(chǎn)生器33、34的作用是單片計(jì)算機(jī)30出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象時(shí)，產(chǎn)生復(fù)位信號，使單片計(jì)算機(jī)30復(fù)活，實(shí)施例復(fù)位信號產(chǎn)生器33、34由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和阻容器構(gòu)成，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器選擇的型號為74HC123。
電話信息處理器8的作用是對雙音頻信號解碼、震鈴信號識別、摘機(jī)判別并將結(jié)果送至智能控制器9，接收智能控制器送來的電話號碼，并將其轉(zhuǎn)化為雙音頻信號后送至電話線，接收智能控制器送來的控制命令完成自動摘機(jī)和掛機(jī)。
電話信息處理器8由雙音頻解碼器41、晶振42、雙音頻發(fā)生器43、晶體管44至48、整流橋49組成。圖7是電話信息處理器8的電原理圖，實(shí)施例按圖7連接線路。
雙音頻解碼器41的作用是接收雙音頻信號，輸出其對應(yīng)的代碼。晶振42、耦合電容器C13、C14配合雙音頻解碼器41完成雙音頻解碼。實(shí)施例雙音頻解碼器選擇的型號是MT8870，晶振42選擇頻率為3.579MHZ。耦合電容器C13、C14選擇的型號是103PF。
雙音頻發(fā)生器43的作用是接收代碼信號，輸出其對應(yīng)的雙音頻信號。實(shí)施例雙音頻發(fā)生器選擇的型號是HT9200。
雙音頻發(fā)送放大器晶體管44的作用是對雙音頻發(fā)生器43輸出的雙音頻信號進(jìn)行放大。發(fā)送負(fù)載電阻器R43的作用是使雙音頻發(fā)送放大器輸出阻抗與電話線匹配。實(shí)施例放大器晶體管44選小功率高頻三極管。發(fā)送負(fù)載電阻器R43選擇為1KΩ。
整流橋49的作用是使電話線無極性接入。實(shí)施例整流橋49選擇型號DB106G。
震鈴信號放大器晶體管45、46的作用是對來自雙音頻解碼器41的震鈴信號進(jìn)行放大。實(shí)施例放大器晶體管45、46選小功率高頻三極管。
摘機(jī)檢測器晶體管47的作用是產(chǎn)生摘機(jī)指示信號供給智能控制器9，實(shí)施例摘機(jī)檢測器晶體管47由小功率高頻三極管構(gòu)成。
摘機(jī)控制器晶體管48的作用是接收由智能控制器9送來的控制命令，實(shí)現(xiàn)自動摘機(jī)、掛機(jī)。摘機(jī)限流電阻R38的作用是使摘機(jī)阻抗與電話線匹配。實(shí)施例摘機(jī)控制器器晶體管48選小功率高頻三極管。摘機(jī)限流電阻R38選擇0.5W/510Ω。
本實(shí)用新型電路中使用的電阻、電容器件均采用市售通用器件制作。
本實(shí)用新型簡要工作原理如下從電話座機(jī)或無繩電話手機(jī)或移動網(wǎng)手機(jī)輸入控制命令，控制命令以雙音頻的形式進(jìn)入中心控制器1的電話信息處理器8，在電話信息處理器8中，雙音頻信號通過耦合電容器C14、C13輸入至雙音頻解碼器41，雙音頻解碼器41解碼輸出與雙音頻信號相對應(yīng)的四位并行數(shù)據(jù)傳送至智能控制器9的單片計(jì)算機(jī)30，單片計(jì)算機(jī)30通過對此數(shù)據(jù)的處理和識別，選取本次要控制的設(shè)備之代碼、組織相應(yīng)操作的控制編碼，并將其自串行輸出TXD至電力線載波調(diào)制解調(diào)器6或13的正相載波調(diào)制器二極管D2、D3和反相載波調(diào)制器二極管D4、D5，在這里載波產(chǎn)生器非門28-1、28-2、28-3輸出的正、反相載波被TXD信號調(diào)制，再經(jīng)正、反相調(diào)制載波放大器晶體管24、25和調(diào)制載波合成功率放大器晶體管26、27放大后，通過載波耦合電容器C1、C2，調(diào)制載波信號(載波信號)發(fā)送至電力線5上。
載波信號傳至設(shè)備附加器3的電力線載波調(diào)制解調(diào)器13，在這里該信號首先經(jīng)載波耦合電容器C1、C2耦合至接收電路輸入端，再經(jīng)晶體濾波器17、跟隨器晶體管24、晶體濾波器18、放大器晶體管21、晶體濾波器19和放大器晶體管22的濾波、阻抗變換、放大后，由檢波器晶體管23、二極管D1解得調(diào)制信號，其經(jīng)反相器非門28-4反相并發(fā)至智能控制器15之單片計(jì)算機(jī)30的串行口輸入端口RXD，單片計(jì)算機(jī)30通過對此信號的處理和本機(jī)代碼識別，相應(yīng)的某設(shè)備附加器3打開接收數(shù)據(jù)通道，接收命令代碼，并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，該控制信號送至驅(qū)動器14的光電耦合器36，光電耦合器36控制分壓器電阻R27、R28的輸出與可控硅37的控制端的通斷，實(shí)現(xiàn)可控硅37的接通與關(guān)斷，從而完成對被控設(shè)備的控制。
設(shè)備附加器3的單片計(jì)算機(jī)30將本次操作的結(jié)果，作出應(yīng)答，應(yīng)答信號同樣經(jīng)電力線載波調(diào)制解調(diào)器13、6、電力線5等途經(jīng)傳至中心控制器1的單片計(jì)算機(jī)30，此單片計(jì)算機(jī)將應(yīng)答信號對應(yīng)的編碼送至電話信息處理器8的雙音頻發(fā)生器43，雙音頻發(fā)生器43產(chǎn)生相應(yīng)的雙音頻信號，該信號經(jīng)雙音頻發(fā)送放大器晶體管44放大并發(fā)送至電話線4上。操作者在電話中便可聽到應(yīng)答，至此一次操作過程結(jié)束。
本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把本實(shí)用新型圖1中主阻波器2和圖2中所有電路部件的元器件安裝在一塊長×寬為150×120毫米的印制電路板上，然后把此板安裝在長×寬×高為160×130×50毫米的機(jī)殼內(nèi)，機(jī)殼后面板留兩個(gè)電話線插孔、一個(gè)電源線過孔。前面板安裝撥號發(fā)光二極管指示、自動報(bào)警發(fā)光二極管指示、項(xiàng)目選定發(fā)光二極管指示、電源開關(guān)和復(fù)位按鈕。
把本實(shí)用新型圖3中所有電路部件的元器件安裝在一塊長×寬為140×60毫米的印制電路板上，根據(jù)不同的設(shè)備附加器3，該印制電路板的安裝方法不同，一種方法是將其安裝在長×寬×高為150×70×50毫米的機(jī)殼內(nèi)，在70×50毫米的兩個(gè)端面分別引出兩根輸入端子、兩根輸出端子；另一種方法是將其安裝在標(biāo)準(zhǔn)的電源插座排殼內(nèi)，組合為一種智能電源插座排。
權(quán)利要求1.一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，它由主阻波器(2)、電話線(4)、電力線(5)構(gòu)成，其特征在于還由中心控制器(1)、設(shè)備附加器(3-1)至(3-n)構(gòu)成，其中n≤254，中心控制器(1)出入端口1、2端通過電話線(4)與外接電話A、B端口連接，主阻波器(2)入端口1、2通過電力線(5)與市電電源C、D端口連接，主阻波器(2)出端口3、4通過電力線(5)與中心控制器(1)的出入端口3、4、設(shè)備附加器(3-1)至(3-n)各入端口1、2并聯(lián)連接，設(shè)備附加器(3)各出端口3、4通過電力線(5)與外接各控制設(shè)備電源E、F端口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于中心控制器(1)由電力線載波調(diào)制解調(diào)器(6)、光電耦合器(7)、電話信息處理器(8)、智能控制器(9)、電源(10)、(11)組成，其中電力線載波調(diào)制解調(diào)器(6)入端口1、2通過電力線(5)與主阻波器(2)出端口3、4、設(shè)備附加器(3)各入端口1、2并聯(lián)連接，電力線載波調(diào)制解調(diào)器(6)出入端口4、3與光電耦合器(7)入出端口4、3連接，入端口5與電源(10)出端+V1電源端連接；光電耦合器(7)出入端口1、2與智能控制器(9)入出端口1、2連接；電話信息處理器(8)入端口1、2通過電話線(4)與外接電話A、B端口連接，出入端口3至13與智能控制器(9)的各出入端口3至13連接，入端口15、智能控制器(9)入端口15分別與電源(11)出端+V2電源端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于每個(gè)設(shè)備附加器(3)均由支阻波器(12)、電力線載波調(diào)制解調(diào)器(13)、驅(qū)動器(14)、智能控制器(15)和電源(16)組成，其中支阻波器(12)入端口1、2通過電力線(5)分別與中心控制器(1)的出端口3、4、主阻波器(2)出端口3、4并接，出端口3、4、5、6分別與驅(qū)動器(14)入端口4、5、電力線載波調(diào)制解調(diào)器(13)入端口1、2連接，電力線載波調(diào)制解調(diào)器(13)出入端口4、3與智能控制器(15)入出端口1、2連接，智能控制器(15)出端口6與驅(qū)動器(14)入端口3連接，驅(qū)動器(14)出端口1、2通過電力線(5)外接控制設(shè)備電源E、F端口連接，電源(16)出端+V3電源端與各部件電源入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于電力線載波調(diào)制解調(diào)器(6)或(13)由晶體濾波器(17)至(19)、晶體管(20)至(27)、二極管D1至D5、非門(28-1)至(28-4)、載波耦合電容器C1、C2、晶體振蕩器(29)組成，其中載波耦合電容器C1、C2一端通過電力線(5)與主阻波器(2)或設(shè)備附加器(3)或支阻波器(12)出端口3、4腳或1、2腳或5、6腳連接，電容器C1另一端一路串接晶體濾波器17后與跟隨器晶體管(20)基極B、電阻R1、R2一端并接、另一路與功率放大器晶體管(26)E極、(27)C極、電阻R22一端并接，電容器C2另一端接地端，晶體管(20)集電極C和電阻R1另一端接電源+V1電壓端、發(fā)射極E并接電阻R3和晶體濾波器(18)一端，電阻R2、R3另一端接地端，晶體濾波器(18)另一端與放大器晶體管(21)基極B、電阻R4、R5一端并接、C極與電阻R6、晶體濾波器(19)一端并接、E極和電阻R5另一端接地端，電阻R4、R6另一端與電源+V1電壓端并接，晶體濾波器(19)另一端與放大器晶體管(22)基極B、電阻R8、R9一端并接、C極與電阻R10、電容器C3一端并接、E極和電阻R9另一端接地端，電阻R8、R10另一端與電源+V1電壓端并接，電容器C3另一端與檢波晶體管(23)基極B、電阻R11、R12一端并接、C極與電阻R23、二極管D1正極并接、E極與電阻R12另一端、電阻R13、電容器C4一端并接地端，電阻R11、R23另一端與電源+V1電壓端并接，二極管D1負(fù)極、電阻R13、電容器C4另一端與反相器非門(28-4)入端并接，非門(28-4)出端與光電耦合器(7)或智能控制器(15)入端連接，光電耦合器(7)或智能控制器(15)出端與正相、反相載波調(diào)制器二極管D3、D5正極并接，正相載波調(diào)制器二極管D2、D3負(fù)極并接后串接電阻R15與正相調(diào)制波放大器晶體管(24)B極、電阻R16一端并接，電阻R16另一端和晶體管(24)E極并接地端，晶體管(24)C極與電阻R14一端、功率放大器晶體管(26)B極并接，晶體管(26)C極、電阻R14另一端與電源+V3電壓端并接，反相載波調(diào)制器二極管D4、D5負(fù)極并接后串接電阻R18與反相調(diào)制波放大器晶體管(25)B極、電阻R19一端、電容器C5一端并接，電阻R19、電容器C5另一端和晶體管(25)E極并接地端，晶體管(25)C極與電阻R17一端、功率放大器晶體管(27)B極并接，電阻R17另一端與電源+V3電壓端連接，晶體管(27)E極、電阻R22另一端并接地端，載波產(chǎn)生器非門(28-1)入端，一路串接晶體振蕩器(29)后與非門(28-2)出端、非門(28-3)入端、反相載波調(diào)制器二極管D4正極、電阻R21一端并接，另一路與電阻R7、電阻R20一端并接，電阻R7另一端接地端，電阻R20另一端與非門(28-1)出端、電容器C6一端并接，電容器C6另一端與非門(28-2)入端、電阻R21另一端并接，載波產(chǎn)生器非門(28-3)出端與正相載波調(diào)制器二極管D2正極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于智能控制器(9)或(15)由單片計(jì)算機(jī)(30)、存儲器(31)、晶振(32)和復(fù)位信號產(chǎn)生器(33)、(34)組成，其中單片計(jì)算機(jī)(30)入出端2、3腳與光電耦合器(7)出入端口1、2或電力線載波調(diào)制解調(diào)器(13)出入端口4、3連接，入端1腳與復(fù)位信號產(chǎn)生器(34)出端13連接、入端4腳串接晶振(32)后與5腳連接、入出端6至8腳、11至15腳、17至19腳與電話信息處理器(8)出入端3至13連接、出端14腳與驅(qū)動器(14)入端3連接、入端10腳接地端、入端20腳與電源+V2電壓端連接；存儲器(31)入端5腳、6腳分別與單片計(jì)算機(jī)(30)出端15、16腳連接、入端1至4腳、7腳接地端、8腳與電源(11)+V2電壓端連接；復(fù)位信號產(chǎn)生器(33)入端7腳串接電阻R25后與電源(11)+V2電壓端連接，入端6腳串接C8后與7腳連接，出端5腳與復(fù)位信號產(chǎn)生器(34)入端1腳連接，入端10、11腳短接；復(fù)位信號產(chǎn)生器(34)入端15腳串接電阻R26后與電源(11)+V2電壓端連接、入端14腳串接電容器C9后與15腳連接、入端2、3腳短接、入端8腳接地端、入端16腳與電源(11)+V2電壓端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于驅(qū)動器(14)由整流橋(35)、分壓器電阻R27、R28、光電耦合器(36)、可控硅(37)組成，其中電源(16)+V3輸出電壓端串接光電耦合器(36)發(fā)光二極管后與智能控制器(15)出端6連接，支阻波器(12)通過電力線(5)串接整流橋(35)1、2腳后與外接各控制設(shè)備電源E、F端口連接；光電耦合器(36)信號端4腳一路串接分壓器電阻R27后與整流橋(35)輸出端3腳、可控硅(37)入端A腳并接，另一路串接分壓器電阻R28后與整流橋(35)輸入端4腳、可控硅(37)出端K腳和電阻R29一端并接、信號端3腳與可控硅(37)控制端G腳、電阻R29另一端并接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置，其特征在于電話信息處理器(8)由雙音頻解碼器(41)、晶振(42)、雙音頻發(fā)生器(43)、晶體管(44)至(48)、整流橋(49)組成，其中外接電話A、B端口通過電話線(4)與整流橋(49)入端1、2腳并接后分別串接電容C13、C14與雙音頻解碼器(41)入端1、2腳連接，雙音頻解碼器(41)入端10腳、出端11至15腳分別與智能控制器(9)出端口12、入端口3至7連接、入端5、6及9腳接地端、入端16腳串接電阻R39后與17腳、電容器C15一端并接、入端7腳串接晶振(42)后與8腳及雙音頻發(fā)生器(43)入端3腳連接、出端4腳串接電容C12、電阻R35后與電阻R34、R36及震鈴信號放大器晶體管(46)基極B并接、入端18腳與電容器C15另一端、電源(11)+V2電壓端連接；雙音頻發(fā)生器(43)入端1、5及6腳與智能控制器(9)出端口9、8、7連接、入端4腳接地端、入端8腳與電源(11)+V2電壓端連接、出端7腳串接電阻R40、電容C16后與電阻R41、R42及雙音頻發(fā)送放大器晶體管(44)基極B并接；雙音頻發(fā)送放大器晶體管(44)發(fā)射極E和電阻R42另一端并接地端、集電極C串接電阻R43后與整流橋(49)輸出端3腳、電阻R38、R44一端并接；摘機(jī)檢測器晶體管(47)基極B與電阻R45一端、電阻R44另一端并接，發(fā)射極E和電阻R45另一端并接地端、集電極C并接智能控制器(9)入端口10再串接電阻R46后與電源(11)+V2電壓端連接；電阻R41另一端與電源(11)+V2電壓端連接；摘機(jī)控制器晶體管(48)E極接地端、C極與電阻R38另一端連接、B極串接電阻R37后與智能控制器(9)出端口13連接，震鈴信號放大器晶體管(45)C極與智能控制器(9)入端口11連接、E極接地端、B極串接電阻R31后與電阻R32、電容C11、二極管D8負(fù)極并接，震鈴信號放大器晶體管(46)E極和電阻R32、電容C11、電阻R36另一端并接地端、C極與二極管D8正極、電阻R33并接，電阻R33、電阻R34另一端與電源(11)+V2電壓端連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電力線與電話線相結(jié)合的電器設(shè)備控制裝置。它涉及電器設(shè)備自動控制領(lǐng)域中對各種電器設(shè)備的操作功能進(jìn)行本地及遠(yuǎn)、近程的自動控制裝置。它由電力線、電話線、主阻波器、中心控制器及設(shè)備附加器組成。它以電力線載波作為傳送控制信號的載體，以電話線作為控制網(wǎng)絡(luò)的操作界面，以中心控制器中的單片計(jì)算機(jī)為控制網(wǎng)絡(luò)的核心，實(shí)現(xiàn)對電器設(shè)備的開關(guān)、工作參數(shù)設(shè)置及工作狀態(tài)和故障檢測等功能的自動控制。本實(shí)用新型還具有控制功能強(qiáng)、智能化程度高，安裝簡單、操作方便、成本低廉等特點(diǎn)，適合在具有電力線和電話線的場合，對各種電器設(shè)備操作功能進(jìn)行本地及遠(yuǎn)、近程的自動控制。
文檔編號G08C17/02GK2613103SQ0325099
公開日2004年4月21日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者劉何慶, 吳蔚英, 楊衛(wèi)華, 成傳湘, 將文修 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所