專利名稱：一種基于電網(wǎng)的分時(shí)通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種基于電網(wǎng)的分時(shí)通信系統(tǒng)，特別涉及一種接于同一電網(wǎng)線上，并共用一個(gè)電源開關(guān)的由多個(gè)控制裝置組成系統(tǒng)的分時(shí)通信方法，及采用該方法的LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)和LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)。
(ニ)
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的基于電網(wǎng)的通信主要是電カ線載波通信，它是通過載波方式使信號(hào)能夠在配電線上進(jìn)行傳輸，但這種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要配置調(diào)制解調(diào)器、通信收發(fā)器、信號(hào)放大器等復(fù)雜設(shè)備，而且由于在供電線路網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)通信無法擺脫嘈雜噪音等因素的影響，這種通信一直非常困難，更無法在一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用中推廣。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的通信系統(tǒng)基本上都需要專用通信線，這種常規(guī)通信方法不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且當(dāng)通信線路較長時(shí)，信號(hào)在通信線上損耗就會(huì)很大，這樣就要配置許多分控制器。某些應(yīng)用場(chǎng)合不便鋪設(shè)通信線，例如現(xiàn)有的LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)，如果用于已裝修的建筑物或景點(diǎn)中，就要破壞原有裝修重新布線再裝修。本發(fā)明主要解決利用電カ線實(shí)現(xiàn)數(shù)字或模擬信號(hào)通信，無須專用通信線的問題。例如，當(dāng)應(yīng)用于LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)和LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)時(shí)，就可以不用設(shè)置專用通信線利用原有的照明電路或燈飾電路實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)通信，這時(shí)可用寬脈沖表示數(shù)字” 1”窄脈沖表示數(shù)字” 0”等方法進(jìn)行通信。本發(fā)明應(yīng)用于由多個(gè)控制裝置組成的系統(tǒng)內(nèi)部的通信，該系統(tǒng)的各控制裝置均接于同一電網(wǎng)線上，并共用同一電源開關(guān)，各控制裝置采用電源半波整流電路，并共用ー個(gè)整流ニ極管。當(dāng)應(yīng)用于LED顯示吋，例如具有多個(gè)LED點(diǎn)光源或具有多個(gè)LED護(hù)欄燈組成的顯示系統(tǒng)時(shí)，這時(shí)每個(gè)控制裝置就是ー個(gè)點(diǎn)光源或ー個(gè)LED護(hù)欄燈。一般情況下其共用的整流ニ極管是裝于共用的電源開關(guān)處或作為該電源開關(guān)整體的一部分以便于安裝。當(dāng)電源開關(guān)接通后，電網(wǎng)周波的半波提供系統(tǒng)的工作電源，被整流ニ極管阻斷的另半波時(shí)間用于通信，這時(shí)由于整流ニ極管對(duì)另半波電流的隔離作用，系統(tǒng)通信電路在通信時(shí)大大降低了噪音水平。系統(tǒng)通信電路中裝有電子開關(guān)，它是利用電網(wǎng)周波被整流ニ極管阻斷的半波時(shí)間，通過接通或關(guān)斷電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)分時(shí)通信。開始一次通信的時(shí)間是采用檢測(cè)電網(wǎng)周波的過零信號(hào)的計(jì)數(shù)值作為時(shí)間基準(zhǔn)，以使各控制裝置在唯一確定的一個(gè)電網(wǎng)周波過零時(shí)開始通信。接通或關(guān)斷電子開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間，是以電網(wǎng)周波的過零時(shí)間為基準(zhǔn)，井根據(jù)電網(wǎng)周波的正負(fù)半波時(shí)間及檢測(cè)電網(wǎng)周波過零信號(hào)電路和電子開關(guān)電路的時(shí)間誤差，來控制電子開關(guān)使之在被整流ニ極管阻斷的每個(gè)半波時(shí)間的開始時(shí)接通，結(jié)束時(shí)關(guān)斷。其接通時(shí)間是在電網(wǎng)周波過零點(diǎn)附近，關(guān)斷時(shí)間是在接通電子開關(guān)后，按半波標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間并考慮誤差的半波結(jié)束時(shí)關(guān)斷。電子開關(guān)是在每個(gè)被整流ニ極管阻斷的半波時(shí)間接通和關(guān)斷，但對(duì)于通信信息量不大的應(yīng)用系統(tǒng)，為了節(jié)省軟硬件資源只需在需要通信的時(shí)間內(nèi)接通和關(guān)斷電子開關(guān)，而不必在開機(jī)后的每個(gè)周波都要接通和關(guān)斷電子開關(guān)。例如當(dāng)用于LED點(diǎn)光源顯示或 LED護(hù)欄燈顯示時(shí)，它是通過對(duì)電網(wǎng)周波上的過零信號(hào)作為同步信號(hào)，連續(xù)地對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行判定、計(jì)數(shù)，并用計(jì)數(shù)值確定通信的時(shí)間，該確定通信時(shí)間的計(jì)數(shù)值可以是預(yù)置的或由通信內(nèi)容確定的。該計(jì)數(shù)值還用于保持具有多個(gè)控制裝置組成的系統(tǒng)內(nèi)部的各控制裝置間的工作同步，而無須專用通信線。采用同步信號(hào)計(jì)數(shù)值確定通信時(shí)間，它可以保持各控制裝置在同一周波過零點(diǎn)附近開始一次通信并接通電子開關(guān)，這時(shí)當(dāng)系統(tǒng)接通電源開關(guān)后首先進(jìn)行計(jì)數(shù)值零點(diǎn)校正，是在開機(jī)初始計(jì)數(shù)值設(shè)定點(diǎn)由主控制裝置向其它控制裝置連續(xù)發(fā)送數(shù)個(gè)計(jì)數(shù)值置零信號(hào)，用于糾正各控制裝置開機(jī)時(shí)計(jì)數(shù)值誤差。接通或關(guān)斷電子開關(guān)是在電網(wǎng)周波過零點(diǎn)附近，它是由周波過零信號(hào)檢測(cè)電路，單片機(jī)電路及電子開關(guān)組成，這些電路均存在動(dòng)作時(shí)間誤差，電網(wǎng)周波時(shí)間也存在運(yùn)行誤差，因此在確定電子開關(guān)的接通或關(guān)斷時(shí)間吋，須考慮上述時(shí)間誤差。系統(tǒng)電源開關(guān)開啟后，，單片機(jī)連續(xù)采集電網(wǎng)周波，周波輸入電路用于將電網(wǎng)周波轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可處理的信號(hào)，并與單片機(jī)一起對(duì)電網(wǎng)周波的過零信號(hào)進(jìn)行識(shí)別判定和計(jì)數(shù)。其各控制裝置共用的電源開關(guān)1，用于使各控制裝置在同一電網(wǎng)周波半波通信。各控制裝置共用的整流ニ極管2，用于電源半波整流，阻斷電網(wǎng)周波另半波電流，它使通信信號(hào)能簡(jiǎn)便地在電カ線上傳送。周波輸入電路4用于連續(xù)采集電網(wǎng)周波同步信號(hào)的通道，它將電網(wǎng)周波轉(zhuǎn)換為單片機(jī)5可處理的信號(hào)，并與之一起對(duì)電網(wǎng)周波同步信號(hào)進(jìn)行識(shí)別判定和計(jì)數(shù)。單片機(jī)5用于產(chǎn)生并發(fā)出各種控制指令。電子開關(guān)6用于隔離或接通通信電路，它的接通還受保護(hù)電路的控制，即當(dāng)電力線上出現(xiàn)超過保護(hù)電壓的閾值時(shí)，電子開關(guān)6處于可靠的關(guān)斷狀態(tài)。信號(hào)處理7用于信號(hào)整型，同時(shí)還與單片機(jī)5—起用于信號(hào)識(shí)別、判定。其存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)電路8，用于存儲(chǔ)接收和發(fā)送的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)燈電路工作。


圖1是LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)或LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)的ー種電路結(jié)構(gòu)方框圖。其中電源3為降壓、整流、濾波電路，電子開關(guān)6包含高壓隔離保護(hù)電路即電カ線上出現(xiàn)超過保護(hù)電壓的閾值時(shí)它使信號(hào)通路與高壓隔離，因此它包括從電カ線取得分壓信號(hào)的電路。本附圖僅畫出一個(gè)控制裝置的方框圖A，其余方框圖與之相同。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)和LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)本發(fā)明用于LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)或LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)時(shí)。系統(tǒng)中各控制裝置， 即系統(tǒng)中各LED點(diǎn)光源或各LED護(hù)欄燈均由共用的電源開關(guān)1，用于使各控制裝置在同一電網(wǎng)周波半波通信，共用的整流ニ極管2裝于共用的電源開關(guān)盒上，用于電源半波整流，阻斷電網(wǎng)周波另半波電流它使通信信號(hào)能簡(jiǎn)便地在電カ線上傳送，并在通信時(shí)與電網(wǎng)另半波電流隔離。電源3將電網(wǎng)高壓降壓及整流、濾波，作為控制裝置的電源，周波輸入電路4用于連續(xù)采集電網(wǎng)周波同步信號(hào)的通道，它將電網(wǎng)周波轉(zhuǎn)換為單片機(jī)5可處理的信號(hào)，并與之一起對(duì)電網(wǎng)周波同步信號(hào)進(jìn)行識(shí)別判定和計(jì)數(shù)。單片機(jī)5輸出電子開關(guān)6的控制信號(hào)，用于電子開關(guān)隔離或接通通信電路，在電子開關(guān)6中還包含高壓隔離保護(hù)電路，它包括從電 カ線取得分壓信號(hào)，當(dāng)分壓信號(hào)超過保護(hù)電壓的閾值吋，關(guān)斷電子開關(guān)6避免高壓進(jìn)入通信電路。信號(hào)處理7與單片機(jī)5—起用于信號(hào)識(shí)別、判定和過濾。信號(hào)處理7還將接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)5可處理的信號(hào)，待發(fā)送的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有合適電位的信號(hào)，以便在電力線上傳送。其存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)電路8，用于存儲(chǔ)接收和發(fā)送的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)燈電路9工作。系統(tǒng)在通信時(shí)間即周波計(jì)數(shù)值的設(shè)定點(diǎn)或由通信信號(hào)內(nèi)容設(shè)置的預(yù)定點(diǎn)，由單片機(jī)5利用電網(wǎng)周波過零信號(hào)產(chǎn)生過零中斷，在中斷程序中計(jì)算接通電子開關(guān)6的時(shí)間，并發(fā)送接通指令，單片機(jī)5還根據(jù)電カ線上的電位變化，當(dāng)電位高出安全值時(shí)關(guān)斷電子開關(guān)，實(shí)現(xiàn)高壓隔離保護(hù)。數(shù)字信號(hào)由寬脈沖表示數(shù)字” 1”，窄脈沖表示數(shù)字” 0”組成，通過單片機(jī)5串ロ經(jīng)信號(hào)處理7、電子開關(guān)6傳送。
權(quán)利要求
1.ー種基于電網(wǎng)的分時(shí)通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的各控制裝置均接于同一電網(wǎng)線上，并共用同一電源開關(guān)，各控制裝置采用電源半波整流電路，當(dāng)應(yīng)用于LED顯示吋，每個(gè)控制裝置就是ー個(gè)點(diǎn)光源或ー個(gè)LED護(hù)欄燈，其特征是系統(tǒng)各控制裝置共用ー個(gè)整流ニ極管，它是利用電網(wǎng)周波被整流ニ極管阻斷的半波時(shí)間，通過接通或關(guān)斷電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)分時(shí)通信，接通或關(guān)斷電子開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間是以電網(wǎng)周波的過零時(shí)間為基準(zhǔn)，井根據(jù)電網(wǎng)周波的正負(fù)半波時(shí)間及檢測(cè)電網(wǎng)周波過零信號(hào)的電路和電子開關(guān)電路的時(shí)間誤差，來控制電子開關(guān)使之在被整流ニ極管阻斷的每個(gè)半波時(shí)間的開始時(shí)接通，結(jié)束時(shí)關(guān)斷；當(dāng)用于LED護(hù)欄管顯示或 LED點(diǎn)光源顯示時(shí)，它是通過對(duì)電網(wǎng)周波上的過零信號(hào)作為同步信號(hào)，連續(xù)地對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行判定、計(jì)數(shù)，并用計(jì)數(shù)值確定通信的時(shí)間，以使各控制裝置在唯一確定的電網(wǎng)周波過零時(shí)開始通信。
2.ー種基于電網(wǎng)的分時(shí)通信系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)控制裝置包括周波輸入電路，用于單片機(jī)連續(xù)采集電網(wǎng)周波的通道，它將電網(wǎng)周波轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可處理的信號(hào)，并與單片機(jī)一起對(duì)電網(wǎng)周波的過零信號(hào)進(jìn)行識(shí)別判定和計(jì)數(shù)；電源開關(guān)，各控制裝置共用的電源開關(guān)，用于使各控制裝置在同一電網(wǎng)周波半波通整流ニ極管，各控制裝置共用的整流ニ極管，用于電源半波整流，阻斷電網(wǎng)周波另半波電流；電子開關(guān)，用于隔離或接通通信電路；存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)電路，用于存儲(chǔ)接收和發(fā)送的信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)燈電路工作； 單片機(jī)，用于產(chǎn)生并發(fā)出各種控制指令；信號(hào)處理，用于信號(hào)整型，同時(shí)還與單片機(jī)一起用于信號(hào)識(shí)別、判定。
全文摘要
一種基于電網(wǎng)的分時(shí)通信系統(tǒng)，特別涉及一種接于同一電網(wǎng)線上，并共用一個(gè)電源開關(guān)的由多個(gè)控制裝置組成系統(tǒng)的分時(shí)通信方法，及采用該方法的LED點(diǎn)光源和LED護(hù)欄燈顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)的各控制裝置均接于同一電網(wǎng)線上，并共用同一電源開關(guān)，各控制裝置采用電源半波整流電路，并共用一個(gè)整流二極管。其中，電網(wǎng)周波的半波提供系統(tǒng)的工作電源，被整流二極管阻斷的另半波時(shí)間用于通信。它是通過對(duì)電網(wǎng)周波上的過零信號(hào)作為同步信號(hào)，連續(xù)地對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行判定、計(jì)數(shù)，并用計(jì)數(shù)值確定通信的時(shí)間，并通過接通或關(guān)斷電子開關(guān)實(shí)現(xiàn)分時(shí)通信。
文檔編號(hào)H04B3/54GK102571150SQ20111008078
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者張廣涵 申請(qǐng)人:張廣涵