專利名稱：一種智能家居遠程控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種智能家居遠程控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力載波是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過 載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。目前，大部分建筑物內(nèi)的防火、防盜等系統(tǒng)都基于雙絞線、同軸電纜或光纜等物理 媒介進行通信的。這些通信線路，雖然通信容量大，但造價高、維護難，尤其對老建筑物的改 造更加不易。相反我們知道，只要有建筑物就會有電力線，利用電力線載波通訊可以大大地 減少投資和對線路的維護成本。低壓電力線并不是專門用來傳輸通信數(shù)據(jù)的，它的拓撲結(jié)構(gòu)和物理特性都與傳統(tǒng) 的通信傳輸介質(zhì)(如雙絞線、同軸電纜、光纖等)不同。它在傳輸通訊信號時信道特性相當(dāng) 復(fù)雜，負載多、噪聲干擾強、信道衰減大，通信環(huán)境相當(dāng)惡劣。故低壓電力線通訊需解決的 問題主要為接口技術(shù)問題，根據(jù)低壓電力線通信接口技術(shù)的要求一方面，必須進行強度隔 離；另一方面，要確保較高的載波信號加載效率。目前電力載波的應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在家庭智能化，公用設(shè)施智能化(比如遠程抄 表系統(tǒng)，路燈遠程監(jiān)控系統(tǒng)等)以及工業(yè)智能化(比如各類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集)。在技術(shù)上， 電力載波通訊不再是點對點通訊的范疇，而是突出開放式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的概念，使得每個控制 節(jié)點(受控設(shè)備)組成一個網(wǎng)絡(luò)進行集中控制，目前在電力載波應(yīng)用上具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及網(wǎng) 絡(luò)概念的企業(yè)不多，國外的有Echelon公司的Lomrorks網(wǎng)絡(luò)，國內(nèi)的有Risecomm(瑞斯康) 公司的瑞斯康智能控制網(wǎng)絡(luò)。他們的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都是根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議EIA709. LEIA709. 2 編寫的?，F(xiàn)有技術(shù)中尚未有關(guān)于電力載波在智能家居遠程控制方面的實際應(yīng)用，即現(xiàn)有技 術(shù)還無法利用電力載波技術(shù)實現(xiàn)對家用電器的遠程控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中無法利用電力載波技術(shù)實現(xiàn)對家用電器的遠程控 制的技術(shù)問題，提供一種智能家居遠程控制系統(tǒng)。本實用新型的一種智能家居遠程控制系統(tǒng)，所述智能家居遠程控制系統(tǒng)與家用電 器電連接，其中，所述遠程控制系統(tǒng)包括主控單元和受控單元；所述主控單元用于接收用戶的操作命令和家用電器的狀態(tài)信號，以及根據(jù)所述操作命令和狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號并將所述控制信號發(fā)送給所述受控 單元；所述受控單元用于檢測家用電器的狀態(tài)信號并將所述狀態(tài)信號發(fā)送給所述主控單元，以及[0014]根據(jù)所述主控單元發(fā)送的控制信號控制家用電器工作；所述主控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，所述主控單元和 受控單元的信號通過電力載波方式進行通訊。進一步地，所述主控單元包括主控電力耦合模塊、主控濾波模塊、主控單片機和主 控功率放大模塊，所述主控電力耦合模塊、主控濾波模塊和主控單片機依次電連接，所述主 控單片機還通過所述主控功率放大模塊與主控電力耦合模塊電連接；所述主控電力耦合模塊用于將所述受控單元的狀態(tài)信號耦合輸出到所述主控濾 波模塊以及用于將所述主控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；所述主控濾波模塊用于對所述主控電力耦合模塊傳送的狀態(tài)信號進行濾波并發(fā) 送給所述主控單片機；所述主控單片機用于根據(jù)用戶的操作命令和所述濾波后的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信 號；所述主控功率放大模塊用于對所述主控單片機發(fā)送的控制信號進行放大。所述主控單片機為M16C/6S單片機。所述主控濾波模塊為無源六級LC構(gòu)造成的濾波器。所述主控電力耦合模塊為采用電磁耦合與阻容耦合相結(jié)合的復(fù)合耦合電路。所述受控單元包括受控電力耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機、受控功率放大 模塊和數(shù)字信號接口模塊，所述受控電力耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機和數(shù)字信號 接口模塊依次電連接，所述數(shù)字接口模塊還通過所述受控單片機、受控功率放大模塊與受 控電力耦合模塊電連接；所述受控電力耦合模塊用于將所述主控單元的控制信號耦合輸出到所述受控濾 波模塊以及用于將所述受控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；所述受控濾波模塊用于對所述受控電力耦合模塊傳送的控制信號進行濾波并發(fā) 送給所述受控單片機；所述受控單片機用于控制所述數(shù)字信號接口模塊采集家用電器的狀態(tài)信號以及 根據(jù)接收到的所述濾波后的控制信號控制家用電器工作的；所述數(shù)字信號接口模塊用于根據(jù)所述受控單片機的命令采集家用電器的狀態(tài)信 號并發(fā)送給所述受控單片機；所述受控功率放大模塊用于對所述受控單片機發(fā)送的狀態(tài)信號進行放大。所述受控單片機為M16C/6S單片機。所述受控濾波模塊為無源六級LC構(gòu)造成的濾波器。所述受控電力耦合模塊為采用電磁耦合與阻容耦合相結(jié)合的復(fù)合耦合電路。所述主控單片機和受控單片機均包括用于實現(xiàn)主控單元和受控單元進行CAN通 訊的CAN通訊模塊，所述受控單片機的CAN通訊模塊中記錄有家用電器的識別信息。本實用新型的智能家居遠程控制系統(tǒng)，主控單元可以根據(jù)用戶的操作命令以及家 用電器的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號，受控單元根據(jù)接收到的控制信號控制家用電器工作，主 控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，這些信號通過電力載波方式進行 通訊，從而實現(xiàn)了電力載波在智能家居遠程控制中的應(yīng)用。
圖1是本實用新型實施例提供的主控單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型實施例提供的受控單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實用新型實施例提供的智能家居遠程控制的應(yīng)用框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。根據(jù)本實用新型的一種實施方式，一種智能家居遠程控制系統(tǒng)，該智能家居遠程 控制系統(tǒng)與家用電器電連接，其中，該遠程控制系統(tǒng)包括主控單元和受控單元；主控單元用于接收用戶的操作命令和家用電器的狀態(tài)信號，以及將根據(jù)操作命令和狀態(tài)信號產(chǎn)生的控制信號發(fā)送給受控單元；以及受控單元用于檢測家用電器的狀態(tài)信號并將狀態(tài)信號發(fā)送給主控單元，根據(jù)主控單元發(fā)送的控制信號控制家用電器工作；主控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，主控單元和受控單元 的信號通過電力載波方式進行通訊。根據(jù)本實用新型的一種實施方式，如圖1所示，進一步地，主控單元包括主控電力 耦合模塊、主控濾波模塊、主控單片機和主控功率放大模塊，主控電力耦合模塊、主控濾波 模塊和主控單片機依次電連接，主控單片機還通過主控功率放大模塊與主控電力耦合模塊 電連接；其中主控電力耦合模塊用于將受控單元的狀態(tài)信號耦合輸出到主控濾波模塊以及用 于將主控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；主控濾波模塊用于對主控電力耦合模塊傳送的受控單元的狀態(tài)信號進行濾波并 發(fā)送給主控單片機；主控單片機用于根據(jù)用戶的操作命令和濾波后的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號；主控功率放大模塊用于對主控單片機發(fā)送的控制信號進行放大。根據(jù)本實用新型的一種實施方式，如圖2所示，進一步地，受控單元包括受控電力 耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機、受控功率放大模塊和數(shù)字信號接口模塊，受控電力 耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機和數(shù)字信號接口模塊依次電連接，數(shù)字接口模塊還通 過受控單片機和受控功率放大模塊與受控電力耦合模塊電連接；其中受控電力耦合模塊用于將主控單元的控制信號耦合輸出到受控濾波模塊以及用 于將受控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；受控濾波模塊用于對受控電力耦合模塊傳送的控制信號進行濾波并發(fā)送給受控 單片機；受控單片機用于控制數(shù)字信號接口模塊采集家用電器的狀態(tài)信號以及根據(jù)接收 到的濾波后的控制信號控制家用電器工作；[0056]數(shù)字信號接口模塊用于根據(jù)受控單片機的命令采集家用電器的狀態(tài)信號并發(fā)送 給受控單片機；受控功率放大模塊用于對受控單片機發(fā)送的狀態(tài)信號進行放大。一般地，電力載波線路中會設(shè)有調(diào)制解調(diào)電路，所以在主控單元和受控單元中會 設(shè)置有調(diào)制解調(diào)電路。進一步地，為了簡化電路設(shè)計，主控單片機為M16C/6S單片機。受控單片機為M16C/6S單片機。M16C/6S是內(nèi)置于YITRAN公司開發(fā)的電力線調(diào)制解調(diào)器IT800的單片機，是最適 用于有線通訊化的單片機。有線通訊使用的頻帶為100 400kHz，在最大值7. 5Kbps的 情況下也可能進行通訊。同時，適用于微軟公司主要針對家用主機網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的通信協(xié)議 SCP (Simple Control Protocol)，并能夠提供適用于任何協(xié)議的 DLL (Data Link Layer)程 序庫。最大頻帶即PLL頻帶合成器使用時，為15.36MHz。主控濾波模塊和受控濾波模塊主要是進行信號的濾波，以濾除電力線上的各種雜 質(zhì)信號。主控濾波模塊和受控濾波模塊可以為各種合適的濾波電路或器件，例如主控濾波 模塊和受控濾波模塊均可以為無源六級LC構(gòu)造成的濾波器。該無源六級LC構(gòu)造成的濾波器的基本電路是由一些電阻、電容、電感組成的，這 些電阻、電容、電感的參數(shù)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)電力線的具體電壓進行選擇設(shè)定。主控功率放大模塊和受控功率放大模塊主要是對需要發(fā)送的信號進行放大，使得 輸出處的失真和噪聲幅度減小。主控功率放大模塊和受控功率放大模塊可以為各種常用的 功率放大電路或功率放大器。主控電力耦合模塊用來實現(xiàn)主控單元和電力線之間的信號耦合傳輸，受控電力耦 合模塊用來實現(xiàn)受控單元和電力線之間的信號耦合傳輸。主控電力耦合模塊和受控電力耦 合模塊可以采用各種合適的電力耦合電路，如可以采用電磁耦合與阻容耦合相結(jié)合的復(fù)合 耦合電路，從而既可以提高載波信號的加載效率，又可以完全的隔離電力網(wǎng)50赫茲的工頻信號。由于電力線的負載多、噪聲干擾強、信道衰減大，通信環(huán)境相當(dāng)惡劣，而本實用新 型通過電力耦合模塊、濾波模塊和功率放大模塊的設(shè)置，可以有效克服電力線通訊的這些 缺點，從而實現(xiàn)電力載波智能家居的遠程控制。數(shù)字信號接口模塊用于檢測家用電器的狀態(tài)信號，可以根據(jù)家用電器的不同而相 應(yīng)的選擇不同的信號檢測裝置。主控單片機和受控單片機均包括用于實現(xiàn)主控單元和受控單元進行CAN通訊的 CAN通訊模塊，受控單片機的CAN通訊模塊中記錄有家用電器的識別信息，根據(jù)識別信息的 不同而區(qū)分出各種家用電器，從而可以根據(jù)主控單片機的控制信號使得相應(yīng)的受控單元控 制家用電器工作。本實用新型基于CAN總線協(xié)議，信息路由在CAN通訊模塊中，節(jié)點不使用任何關(guān)于 系統(tǒng)配置的報文，比如站地址，由接受節(jié)點根據(jù)報文本身的特征判斷是否接受這幀信息。因 此系統(tǒng)擴展時，不用對應(yīng)用層以及任何節(jié)點的軟件和硬件做改變，可以直接在CAN通訊模 塊中增加節(jié)點。CAN報文是短幀結(jié)構(gòu)，短的傳送時間使其受干擾概率低，CAN通訊有很好的 校驗機制，這保證了 CAN通訊的可靠性，進而保證了本實用新型智能家居遠程控制系統(tǒng)的工作可靠性。由于現(xiàn)有車輛中一般都會采用CAN通訊協(xié)議，因此主控單元可以設(shè)置在車輛中， 當(dāng)車輛附近有電力線時，即主控單元可以與遠程的受控單元進行電力載波通訊，駕駛員就 可以隨時隨地的通過主控單元遠程控制家用電器的工作，真正體現(xiàn)了遠程控制的便利，有 效擴展了遠程控制的應(yīng)用。圖3示出了本實用新型的智能家居遠程控制系統(tǒng)的一種應(yīng)用框圖。每一個家用電 器作為一個獨立的受控單元，根據(jù)家用電器的數(shù)目可以對應(yīng)設(shè)置多個受控單元如受控單元 1和受控單元2 ；主控單元可以根據(jù)需要設(shè)置在辦公室或車輛等場所。主控單元和受控單元 之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，主控單元和受控單元的信號通過電力載波方式進行 通訊。用戶根據(jù)需要而相應(yīng)的給出各種操作命令，主控單元根據(jù)用戶的操作命令和受控單 元的狀態(tài)而給出對應(yīng)的控制信號，對應(yīng)的受控單元接收到控制信號之后控制相應(yīng)的家用電 器工作從而實現(xiàn)用戶的需求。本實用新型的智能家居遠程控制系統(tǒng)，主控單元可以根據(jù)用戶的操作命令以及家 用電器的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號，受控單元根據(jù)接收到的控制信號控制家用電器工作，主 控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，這些信號通過電力載波方式進行 通訊，從而實現(xiàn)了電力載波在智能家居遠程控制中的應(yīng)用。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種智能家居遠程控制系統(tǒng)，所述智能家居遠程控制系統(tǒng)與家用電器電連接，其特征在于，所述遠程控制系統(tǒng)包括主控單元和受控單元；所述主控單元用于接收用戶的操作命令和家用電器的狀態(tài)信號，以及根據(jù)所述操作命令和狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號并將所述控制信號發(fā)送給所述受控單元；所述受控單元用于檢測家用電器的狀態(tài)信號并將所述狀態(tài)信號發(fā)送給所述主控單元，以及根據(jù)所述主控單元發(fā)送的控制信號控制家用電器工作；所述主控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，所述主控單元和受控單元的信號通過電力載波方式進行通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元包括主控 電力耦合模塊、主控濾波模塊、主控單片機和主控功率放大模塊，所述主控電力耦合模塊、 主控濾波模塊和主控單片機依次電連接，所述主控單片機還通過所述主控功率放大模塊與 主控電力耦合模塊電連接；所述主控電力耦合模塊用于將所述受控單元的狀態(tài)信號耦合輸出到所述主控濾波模 塊以及用于將所述主控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；所述主控濾波模塊用于對所述主控電力耦合模塊傳送的狀態(tài)信號進行濾波并發(fā)送給 所述主控單片機；所述主控單片機用于根據(jù)用戶的操作命令和所述濾波后的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號；所述主控功率放大模塊用于對所述主控單片機發(fā)送的控制信號進行放大。
3.如權(quán)利要求2所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單片機為 M16C/6S單片機。
4.如權(quán)利要求2所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控濾波模塊為無 源六級LC構(gòu)造成的濾波器。
5.如權(quán)利要求2所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控電力耦合模塊 為采用電磁耦合與阻容耦合相結(jié)合的復(fù)合耦合電路。
6.如權(quán)利要求2所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述受控單元包括受控 電力耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機、受控功率放大模塊和數(shù)字信號接口模塊，所述 受控電力耦合模塊、受控濾波模塊、受控單片機和數(shù)字信號接口模塊依次電連接，所述數(shù)字 接口模塊還通過所述受控單片機和受控功率放大模塊與受控電力耦合模塊電連接；所述受控電力耦合模塊用于將所述主控單元的控制信號耦合輸出到所述受控濾波模 塊以及用于將所述受控功率放大模塊放大的控制信號耦合輸出到電力線；所述受控濾波模塊用于對所述受控電力耦合模塊傳送的控制信號進行濾波并發(fā)送給 所述受控單片機；所述受控單片機用于控制所述數(shù)字信號接口模塊采集家用電器的狀態(tài)信號以及根據(jù) 接收到的所述濾波后的控制信號控制家用電器工作；所述數(shù)字信號接口模塊用于根據(jù)所述受控單片機的命令采集家用電器的狀態(tài)信號并 發(fā)送給所述受控單片機；所述受控功率放大模塊用于對所述受控單片機發(fā)送的狀態(tài)信號進行放大。
7.如權(quán)利要求6所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述受控單片機為 M16C/6S單片機。
8.如權(quán)利要求6所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述受控濾波模塊為無 源六級LC構(gòu)造成的濾波器。
9.如權(quán)利要求6所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述受控電力耦合模塊 為采用電磁耦合與阻容耦合相結(jié)合的復(fù)合耦合電路。
10.如權(quán)利要求6所述的智能家居遠程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單片機和受控 單片機均包括用于實現(xiàn)主控單元和受控單元進行CAN通訊的CAN通訊模塊，所述受控單片 機的CAN通訊模塊中記錄有家用電器的識別信息。
專利摘要一種智能家居遠程控制系統(tǒng)，包括用于接收用戶的操作命令和家用電器的狀態(tài)信號并根據(jù)操作命令和狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號的主控單元；以及用于檢測家用電器的狀態(tài)并將所檢測的狀態(tài)信號發(fā)送給主控單元以及根據(jù)主控單元發(fā)送的控制信號控制家用電器工作的受控單元；主控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，這些信號通過電力載波方式進行通訊。本實用新型中，主控單元可以根據(jù)用戶的操作命令以及家用電器的狀態(tài)信號產(chǎn)生控制信號，受控單元根據(jù)接收到的控制信號控制家用電器工作，主控單元和受控單元之間按照CAN通訊協(xié)議進行信號交換，這些信號通過電力載波方式進行通訊，從而實現(xiàn)了電力載波在智能家居遠程控制中的應(yīng)用。
文檔編號G08C19/00GK201681482SQ20102015220
公開日2010年12月22日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者徐循進, 江水花 申請人:比亞迪股份有限公司