專利名稱：X－10信號同步發(fā)射器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及X-10信號處理系統(tǒng)，尤其涉及到一種可與X-10信號發(fā)射控制器進(jìn)行同步動作的X-10信號發(fā)射器裝置。
背景技術(shù)：
家居智能化技術(shù)起源于美國，最具代表性的是X-10電力載波技術(shù)，X-10是一種電力載波(PLC)協(xié)議，X-10的控制信號通過原有的電線傳播，接收器就可以按照電力線上傳遞的控制信號來控制家電完成開、關(guān)和燈的調(diào)明、調(diào)暗動作了，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的資源共享。因其布線簡單、功能靈活，安裝便捷，擴(kuò)展容易而被人們廣泛接受和應(yīng)用。
然而X-10產(chǎn)品在我國的應(yīng)用例子并不多見，X-10的一些技術(shù)限制了在我國的推廣使用，其中抗干擾性能差是推廣應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，究其原因如下1.我國的電網(wǎng)波動較大，接入的干擾噪聲較多并且沒有進(jìn)行較好的抑制。這給X-10在我國的推廣應(yīng)用帶來相當(dāng)大的困難。如在美國電力線一般是0.2～2mV的噪音(干擾信號強(qiáng)度)，中國電力線一般會有10～20mV的噪音。在不同的城市里，老區(qū)的電力線噪音比較大，并分布在13-27mV之間；新區(qū)的電力線噪音比較小，多數(shù)分布在5-15mV之間。
2.長距離的傳輸會導(dǎo)致信號衰竭，這也會在我們家庭電路中有所體現(xiàn)，接觸不良或者輕微的漏電的同時(shí)，X-10信號也被削弱了，當(dāng)然最主要的還是有些電器是要吸收X-10信號的！根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，大屏幕電視機(jī)、電腦的主機(jī)和顯示器、UPS不間斷電源等等都可以稱作是X-10信號的殺手。還有些抑制電力線噪聲的設(shè)備，也會在一定程度上削弱X-10信號。
3.信號干擾。低壓電力線一般由銅或其他電的良導(dǎo)體加工而成，其本身的阻抗很小。對不同頻率的信號，其阻抗略有變化且相對穩(wěn)定。因此，電力線本身的阻抗并不是產(chǎn)生干擾的主要原因。對于干擾問題分析從技術(shù)角度而言，利用電力線作為傳輸媒介，主要存在著以下幾個(gè)干擾因素。
(1)脈沖噪聲是電力線上最大的噪聲源。噪聲具有突變、高能和覆蓋頻率范圍廣的特點(diǎn)，對載波信號影響很大，不僅會造成信號誤碼率升高，而且可能使接收設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生自干擾，嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。
(2)信號衰減和阻抗變化，由于家用電器啟停隨機(jī)性大引起。如冰箱易造成電力負(fù)載變化大，使得電力線阻抗可從0.1Ω變到100Ω，信號衰減從55dB到100dB。
(3)持續(xù)諧波干擾。如開關(guān)電源產(chǎn)生的主諧波頻率在50kHz以上，處于載波信號的頻率范圍。
為解決上述問題，目前已在以下幾個(gè)方面做了改進(jìn)首先，在線路進(jìn)入用戶住宅前采用新型的耦合器，該耦合器不僅能增強(qiáng)發(fā)送信號，更重要的是進(jìn)行濾波；其次，在X-10的發(fā)射端也增加放大和耦合電路，通過帶通濾波器以限制輸出信號的頻譜和減少諧波分量的電平；最后，在接收端除通過帶通濾波器，來改善信噪比，再采用看門狗技術(shù)保證控制器快速復(fù)位。
但其不足之處在于這些改進(jìn)方式只是在一定程度上對X-10的運(yùn)用帶來幫助，但效果不甚理想，對信號極弱的區(qū)域顯的束手無力，且這種耦合方式本身就會帶來耦合衰減(理論上可以將器的內(nèi)阻做得相當(dāng)小來減少耦合衰減)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種具有檢測功能且能與原X-10信號可同步運(yùn)作的X-10信號同步發(fā)射器，來實(shí)現(xiàn)高速、可靠、同步控制。
本發(fā)明是通過如下方式達(dá)到的1.在同步發(fā)射器上設(shè)有檢測按鈕3、測試碼盤1、測試檔位開關(guān)2、及X-10信號指示燈4及電源指示燈5，內(nèi)部設(shè)有相應(yīng)的電路裝置。首先將該同步發(fā)射器接入到配電箱中進(jìn)行測試，調(diào)節(jié)測試碼盤到不同的組別，按下測試按鈕，并配合使用測試檔位開關(guān)，看所有X-10的設(shè)備是否都能響應(yīng)，以找到與該設(shè)備相對應(yīng)的測試碼盤組別。
2。當(dāng)信號控制器開啟，發(fā)出X-10信號后，同步發(fā)射器內(nèi)對電力線上的信號進(jìn)行采集、放大、整形、輸出到微處理器中進(jìn)行處理后，立即向電力線上發(fā)射同樣的120K信號，實(shí)現(xiàn)對信號衰減區(qū)域的彌補(bǔ)，從而使得在同一組別上的X-10設(shè)備得以集中控制。


1.圖1本實(shí)用新型的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；2.圖2本實(shí)用新型的電路原理示意圖；3.圖3本實(shí)用新型工作流程圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合圖1、圖2詳述本發(fā)明具體實(shí)施方式
本發(fā)明主要包括同步發(fā)射器本體、檢測按鈕3、測試碼盤1、測試檔位開關(guān)2、及X-10信號指示燈4及電源指示燈5，內(nèi)部設(shè)有相應(yīng)的電路裝置；其中電路裝置主要由以下功能模塊組成1.001 接收120K信號靈敏度調(diào)節(jié)開關(guān)；分三檔，低、中、高，所響應(yīng)電力線上的X-10 120K信號靈敏度分別為20mv、10mv、5mv。
2.002 27V直流電源部分處理；為發(fā)射X-10120K信號處理部分(003)提供27V電源。
3.003 向電力線發(fā)射120K信號處理電路；能接受(010)MCU的指令向電力線進(jìn)行發(fā)射X-10120K信號。
4.004 5.1V電源；為MCU提供電源。
5.005 晶振；為MCU提供標(biāo)準(zhǔn)的3.84MHZ時(shí)鐘振蕩源。
6.006 A-P根碼選擇開關(guān)；與碼盤對應(yīng)(A-P)16組可選組別。
7.007 電力線信號采集器；進(jìn)行電力線上任何信號的采集處理。
8.008 信號放大整形輸出；
9.009 CPU復(fù)位電壓處理器；10.010 微處理器；11.011 發(fā)射X-10 120K信號測試按鈕；12.012 信號指示和電源指示燈；13.013 50HZ采集器；在同步發(fā)射器上設(shè)有檢測按鈕、測試碼盤、測試檔位開關(guān)、及指示燈，內(nèi)部設(shè)有相應(yīng)的電路裝置。首先將該同步發(fā)射器接入到配電箱中進(jìn)行測試，調(diào)節(jié)測試碼盤到不同的組別，按下測試按鈕，并配合使用測試檔位開關(guān)，看所有X-10的設(shè)備是否都能響應(yīng)，以找到與該設(shè)備相對應(yīng)的測試碼盤組別。這時(shí)將該同步發(fā)射器設(shè)在信號控制器與因信號衰減而不能正常工作設(shè)備之間，當(dāng)信號控制器開啟，發(fā)出X-10信號X-10信號是在頻率為50HZ每半個(gè)周期為10ms的波上從過零點(diǎn)開始發(fā)出三個(gè)間隔一樣，脈寬為1ms的X-10 120K信號，當(dāng)本實(shí)用新型裝置在電力線上從過零點(diǎn)開始并在200uS區(qū)間內(nèi)采集到10個(gè)120K的方波信號時(shí)，立即發(fā)射出脈寬為1.5ms時(shí)間的120K信號，并且該同步器發(fā)射的120K與原信號120K相位達(dá)到同步，完成了第一個(gè)120K信號的轉(zhuǎn)發(fā)，第二個(gè)與第三個(gè)由于是跟第一個(gè)信號來發(fā)射的，它的發(fā)射時(shí)間固定的，所以可以通過零點(diǎn)開始用延時(shí)來達(dá)到同步發(fā)射。該信號將在電力線上進(jìn)行發(fā)射傳遞，同時(shí)點(diǎn)亮指示燈閃1次，使得原X10信號發(fā)射器能夠控制離其電力線更遠(yuǎn)的X-10設(shè)備。由于X10接收器只采樣第一個(gè)1mS脈寬的120K信號，本發(fā)明的發(fā)射時(shí)間為1.5ms與原電力線上1ms進(jìn)行了疊加，而發(fā)射起始時(shí)間隔相差很小，可能只有幾微秒，在實(shí)際操作中感覺在用X10信號發(fā)射器進(jìn)行控制時(shí)，所有設(shè)備的控制命令全部是由X10信號器發(fā)出的，無中間間隔感，故認(rèn)為是一種同步進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種X-10信號同步發(fā)射器裝置，其特征在于在控制面板上設(shè)有測試碼盤(1)和檔位開關(guān)(2)及測試按鈕(3)，其中測試碼盤(1)與電路模塊中(006)相連，檔位開關(guān)(2)與電路模塊(001)相連，測試按鈕(3)與電路模塊中(011)相連；信號采集功能模塊(007)、信號放大整形輸出功能模塊(008)、微處理器(010)、信號發(fā)射功能模塊(003)依次相連。
專利摘要一種X－10信號同步發(fā)射器裝置，其特征在于在控制面板上設(shè)有測試碼盤和檔位開關(guān)及測試按鈕，其中測試碼盤與電路模塊中006相連，檔位開關(guān)與電路模塊001相連，測試按鈕與電路模塊中011相連；信號采集功能模塊007、信號放大整形輸出功能模塊008、微處理器010、信號發(fā)射功能模塊003依次相連。具有檢測功能且能與原X－10信號同步運(yùn)作，來實(shí)現(xiàn)高速、可靠、同步控制。
文檔編號H04B3/54GK2810039SQ200520108010
公開日2006年8月23日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者李龍 申請人:鄭敏航, 李龍