專利名稱：一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(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(kāi)關(guān)的多節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單通信方法，及采用該方法的LED護(hù)欄管顯示系 統(tǒng)和LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的基于電力網(wǎng)的通信即電力線載波通信，它是通過(guò)載波方式將模擬或數(shù)字信 號(hào)在配電線上進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。由于它結(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)通信一直非常困難，始終無(wú)法擺脫嘈雜噪 音等因素的影響，因此無(wú)法在一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用中得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有的控制系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)控制器結(jié)構(gòu)復(fù)雜需要專用通信線，當(dāng)通信線路較長(zhǎng)時(shí)存在 信號(hào)衰落，需要配置許多分控制器，當(dāng)需要確定受控設(shè)備的地址時(shí)，就要在大量的受控設(shè)備 中安裝撥盤開(kāi)關(guān)等裝置，這在工程上安裝使用很不方便。例如，當(dāng)前的LED護(hù)欄管作為輪廓 燈使用，用幾十根LED護(hù)欄管串聯(lián)起來(lái)，用于勾畫建筑物、橋梁、道路等輪廓，LED護(hù)欄管之 間的通信均由控制器以串行通訊方法單向發(fā)送各種控制指令，由于它沒(méi)有地址各護(hù)欄管不 能獨(dú)立工作燈飾效果受到限制，還需要配置許多分控制器。如果是內(nèi)控編號(hào)護(hù)欄管，每根管 都有單片機(jī)，但一根管作為一個(gè)象素的燈飾效果不能實(shí)現(xiàn)，而且人工編號(hào)相當(dāng)麻煩，對(duì)于一 些LED點(diǎn)光源，如球泡燈、水下燈、埋地?zé)舻?，它與LED護(hù)欄管一樣都用于室外，對(duì)產(chǎn)品的密 封要求很高，因此不適合裝撥盤開(kāi)關(guān)等裝置。本發(fā)明主要用于接于同一電網(wǎng)線上，并共用一個(gè)電源開(kāi)關(guān)的具有多節(jié)點(diǎn)控制裝置 的控制系統(tǒng)，例如LED護(hù)欄管顯示系統(tǒng)和LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)控制裝 置，都有一個(gè)唯一的地址，采用電網(wǎng)周波上的特征值作為同步信號(hào)，并對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行連 續(xù)地捕獲、判定、計(jì)數(shù)，用計(jì)數(shù)值保持系統(tǒng)的同步。如果采用電網(wǎng)過(guò)零信號(hào)作為同步信號(hào)，則 每秒有100個(gè)同步信號(hào)，其計(jì)數(shù)值也反映系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間。這里選取同步信號(hào)計(jì)數(shù)值的一 些設(shè)定點(diǎn)與需傳送的信號(hào)一一對(duì)應(yīng)，并進(jìn)行編碼，設(shè)定點(diǎn)的選擇是根據(jù)裝置的數(shù)量、地址、 計(jì)數(shù)器位數(shù)等來(lái)安排，每個(gè)信號(hào)的傳送過(guò)程所占用的計(jì)數(shù)值點(diǎn)多少與地址大小有關(guān)，即遠(yuǎn) 端接收裝置所需要的計(jì)數(shù)值點(diǎn)要多。對(duì)于要向特定地址的接收裝置傳送信號(hào)也要占用一定 的計(jì)數(shù)值范圍，因此并不是所有的計(jì)數(shù)值，都能傳送到某接收裝置。系統(tǒng)中各控制裝置是采 用串聯(lián)連接，相鄰兩個(gè)控制裝置之間有一連接導(dǎo)線，用于傳送信號(hào)，導(dǎo)線是在兩個(gè)控制裝置 中的單片機(jī)之間連接，或在控制裝置中的計(jì)數(shù)器之間連接，其間，設(shè)置有放大電路或直接連 接。當(dāng)發(fā)送地址傳送信號(hào)時(shí)，在設(shè)定的計(jì)數(shù)值點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送，并逐級(jí)按順序編號(hào)。由于每 個(gè)接收裝置，依順序在不同的計(jì)數(shù)值收到計(jì)數(shù)信號(hào)，因此根據(jù)接收到的計(jì)數(shù)值大小，就可以 計(jì)算和確定一個(gè)唯一的地址。對(duì)于控制信號(hào)的傳送，是在與信號(hào)對(duì)應(yīng)的設(shè)定計(jì)數(shù)值點(diǎn)開(kāi)始發(fā)送，接收裝置根據(jù)接收到的計(jì)數(shù)值，扣除傳送過(guò)程占用的計(jì)數(shù)值，經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算、譯碼獲得 所需信號(hào)。數(shù)據(jù)的傳送是通過(guò)發(fā)送裝置與接收裝置的單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞實(shí)現(xiàn)，或發(fā)送裝置 與接收裝置中的計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)來(lái)傳送信號(hào)，并通過(guò)重復(fù)發(fā)送確認(rèn)。在雙向傳送信號(hào)時(shí)， 各個(gè)控制裝置是通過(guò)單片機(jī)的雙向級(jí)聯(lián)傳遞的方式，或通過(guò)獨(dú)立的可逆計(jì)數(shù)器作雙向級(jí)聯(lián) 計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳送，并在收到應(yīng)答信號(hào)后確認(rèn)，如果發(fā)現(xiàn)傳送中斷等故障作報(bào)警處理。當(dāng)采用單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞信號(hào)時(shí)，上一級(jí)裝置向下一級(jí)裝置傳遞信號(hào)，是通過(guò)向 下一級(jí)裝置發(fā)送計(jì)數(shù)中斷請(qǐng)求傳遞的，并在中斷處理程序中計(jì)算、譯碼獲得所需信號(hào)，并經(jīng) 計(jì)數(shù)一個(gè)設(shè)定值后，向下一級(jí)裝置發(fā)送計(jì)數(shù)中斷請(qǐng)求。當(dāng)采用在控制裝置中設(shè)置計(jì)數(shù)器，通 過(guò)級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)，每個(gè)接收裝置在上一級(jí)裝置進(jìn)位到本級(jí)產(chǎn)生中斷，收到計(jì)數(shù)值信號(hào)后， 經(jīng)計(jì)算、譯碼獲得所需信號(hào)。上述采用單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞或采用計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式傳送信號(hào)時(shí)，當(dāng)接收到計(jì) 數(shù)值信號(hào)后，要計(jì)數(shù)一個(gè)設(shè)定值或計(jì)數(shù)器產(chǎn)生溢出進(jìn)位所需的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)，一般為1-10個(gè)， 它用于在設(shè)定計(jì)數(shù)值與實(shí)際收到計(jì)數(shù)值間有判定其真?zhèn)蔚目臻g，即計(jì)數(shù)值信號(hào)是落到接收 裝置的計(jì)數(shù)區(qū)域而非一個(gè)點(diǎn)。各接收裝置在收到控制信號(hào)或地址傳送信號(hào)后，保存在裝置的RAM或非易失性存 儲(chǔ)器中，如果采用保存在RAM中，每次開(kāi)機(jī)都要自動(dòng)傳送保存在主控制裝置的地址編號(hào)與 控制信號(hào)，如果采用保存在非易失性存儲(chǔ)器時(shí)，其信號(hào)傳送是由起動(dòng)信號(hào)傳送的傳送開(kāi)關(guān) 決定，傳送開(kāi)關(guān)可以是普通開(kāi)關(guān)或撥盤開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，通過(guò)查詢傳送開(kāi)關(guān)狀態(tài)決定是否 傳送信號(hào)，如果是單向傳送可由人工觀察來(lái)判斷和確認(rèn)所接收到的信號(hào)。本發(fā)明用于LED護(hù)欄管顯示或LED點(diǎn)光源顯示時(shí)，主要用作地址自動(dòng)編號(hào)，系統(tǒng)燈 飾效果模式選擇，主要指令參數(shù)等數(shù)據(jù)的單向傳送，它是通過(guò)單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞或計(jì)數(shù)器 的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式，由主控LED護(hù)欄管或主控LED點(diǎn)光源向其它LED護(hù)欄管或LED點(diǎn)光源發(fā)送 控制信號(hào)和地址傳送信號(hào)。在主控LED護(hù)欄管或主控LED點(diǎn)光源中安裝有傳送開(kāi)關(guān)等裝置， 這里采用撥盤開(kāi)關(guān)，或通過(guò)更換非易失性存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)燈飾效果模式和主要指令參數(shù)等數(shù) 據(jù)的選擇。撥盤開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)與地址傳送信號(hào)、燈飾效果摸式一一對(duì)應(yīng)，并保存在非易失性存 儲(chǔ)器中，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到撥盤開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)不在0位時(shí)，按撥盤開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)起動(dòng)信號(hào)傳送，并 將數(shù)據(jù)保存在非易失性存儲(chǔ)器中，待傳送結(jié)束由人工確認(rèn)后，將撥盤開(kāi)關(guān)置0停止傳送。


圖1是LED護(hù)欄管顯示系統(tǒng)或LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)的一種電路結(jié)構(gòu)方框圖。圖2是采用計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式傳送信號(hào)的電路結(jié)構(gòu)方框圖。其中主控制裝置21的單片機(jī)對(duì)同步信號(hào)作級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)時(shí)，同時(shí)向其計(jì)數(shù)器發(fā)計(jì)數(shù) 信號(hào)，計(jì)數(shù)溢出進(jìn)位至下一級(jí)22的計(jì)數(shù)器，取該計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)作為該級(jí)單片機(jī)的中斷 請(qǐng)求信號(hào)，從而完成級(jí)聯(lián)傳送。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 :LED護(hù)欄管顯示系統(tǒng)和LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)本發(fā)明用于LED護(hù)欄管顯示系統(tǒng)或LED點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)時(shí)。它主要用作自動(dòng)編號(hào) 及燈飾效果摸式選擇和主要參數(shù)等數(shù)據(jù)的選擇。LED護(hù)欄管之間或LED點(diǎn)光源之間采用串聯(lián)連接，每根LED護(hù)欄管或每個(gè)LED點(diǎn)光源都有唯一的編號(hào)，信號(hào)傳送采用單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳 遞方式。系統(tǒng)中每根LED護(hù)欄管或每個(gè)LED點(diǎn)光源稱為一級(jí)(下同)，其電路結(jié)構(gòu)如圖1所 示。系統(tǒng)共用一個(gè)電源開(kāi)關(guān)1，第一級(jí)為主控制裝置，裝有撥盤開(kāi)關(guān)5用于選擇燈飾效果摸 式和主要參數(shù)等數(shù)據(jù)，其主要參數(shù)等數(shù)據(jù)還可以存于非易失性存儲(chǔ)器中，以備更換選用，其 余各級(jí)電路結(jié)構(gòu)均相同，均由電源2、單片機(jī)3、周波輸入4、信號(hào)放大6、存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)7、燈電 路8構(gòu)成。其中電源2提供由市電經(jīng)降壓整流的低壓直流電源，周波輸入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)3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)3送出的級(jí)聯(lián)傳遞信號(hào)由標(biāo)號(hào)9處送出，經(jīng) 信號(hào)放大6放大后，送至下一級(jí)12的標(biāo)號(hào)10處，向下一級(jí)的單片機(jī)請(qǐng)求中斷，從而完成這 一級(jí)的信號(hào)傳遞。存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)7包含非易失性存儲(chǔ)器和驅(qū)動(dòng)電路，由單片機(jī)3送出的點(diǎn)燈 控制信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路送至燈電路8，其中非易失性存儲(chǔ)器用于保存接收的控制信號(hào)和地址 編號(hào)及燈飾效果摸式代碼和參數(shù)數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)開(kāi)機(jī)后，主控制裝置的單片機(jī)先檢測(cè)撥盤開(kāi) 關(guān)的數(shù)據(jù)如果在0位時(shí)，則不傳送信號(hào)，而按保存在非易失性存儲(chǔ)器中燈飾效果摸式代碼 及參數(shù)數(shù)據(jù)運(yùn)行，如果不在0位，則按撥盤開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)起動(dòng)信號(hào)傳送，待傳送結(jié)束由人工確 認(rèn)后將撥盤開(kāi)關(guān)置0完成傳送。
權(quán)利要求
1.一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(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(kāi)關(guān)，每個(gè)控制裝置都有唯一的地址，其特征是系統(tǒng)各控制裝置采用電網(wǎng)周波上 的特征值作為同步信號(hào)，連續(xù)地對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行判定、計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值的設(shè)定點(diǎn)與通信信 號(hào)一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行編碼，作為控制信號(hào)和地址傳送信號(hào)，并通過(guò)控制裝置在信號(hào)所對(duì)應(yīng)的計(jì) 數(shù)值點(diǎn)起動(dòng)信號(hào)傳送，同時(shí)通過(guò)單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞或計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)來(lái)傳送信號(hào)，其地 址傳送信號(hào)是由主控制裝置發(fā)送，各控制裝置根據(jù)接收到的計(jì)數(shù)值的大小來(lái)計(jì)算和確定地 址，其控制信號(hào)是將接收到的計(jì)數(shù)值扣除傳送過(guò)程的計(jì)數(shù)值經(jīng)計(jì)算、譯碼后獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)，其特征是用于LED護(hù)欄管顯 示或LED點(diǎn)光源顯示時(shí)，它是通過(guò)單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞或計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式，由主控LED 護(hù)欄管或主控LED點(diǎn)光源向其它LED護(hù)欄管或LED點(diǎn)光源發(fā)送控制信號(hào)和地址傳送信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)，其特征是各個(gè)控制裝置是通 過(guò)獨(dú)立的可逆計(jì)數(shù)器作雙向級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)或單片機(jī)的雙向級(jí)聯(lián)傳遞的方式發(fā)送和接收控制信 號(hào)和地址傳送信號(hào)。
4.一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(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(kāi)關(guān)，其特征在于每個(gè)控制裝置包括周波輸入模塊，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)周波的特征值作為同步信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、判定和計(jì)數(shù)，單片機(jī)，用于信號(hào)的級(jí)聯(lián)傳遞或采用計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式傳送信號(hào)，并對(duì)接收的計(jì) 數(shù)值進(jìn)行計(jì)算、譯碼，存儲(chǔ)與驅(qū)動(dòng)模塊，用于存儲(chǔ)地址編號(hào)和接收的控制信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)燈電路，信號(hào)放大，用于放大傳送信號(hào)，傳送開(kāi)關(guān)，在主控制裝置安裝有傳送開(kāi)關(guān)，用于決定是否傳送信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)中各控制裝置 是采用串聯(lián)連接，相鄰兩個(gè)控制裝置之間有一連接導(dǎo)線，用于傳送信號(hào)，導(dǎo)線是在兩個(gè)控制 裝置中的單片機(jī)之間連接，或在控制裝置中的計(jì)數(shù)器之間連接，其間，設(shè)置有放大電路或直 接連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(tǒng)，其特征是用于LED護(hù)欄管顯 示或LED點(diǎn)光源顯示時(shí)，其主控制裝置安裝有傳送開(kāi)關(guān)，用于起動(dòng)信號(hào)傳送及燈飾效果模 式和主要參數(shù)選擇。
全文摘要
一種基于電網(wǎng)的簡(jiǎn)單通信系統(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(kāi)關(guān)的多節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單通信方案，及采用該方案的LED護(hù)欄管顯示系統(tǒng)和點(diǎn)光源顯示系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用電網(wǎng)周波上的特征值作為同步信號(hào)，并對(duì)該同步信號(hào)進(jìn)行連續(xù)地捕獲、判定、計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值的設(shè)定點(diǎn)與通信信號(hào)一一對(duì)應(yīng)進(jìn)行編碼，作為控制信號(hào)和地址傳送信號(hào)，它是通過(guò)單片機(jī)的級(jí)聯(lián)傳遞或計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)計(jì)數(shù)方式，由主控LED護(hù)欄管或主控LED點(diǎn)光源向其它LED護(hù)欄管或LED點(diǎn)光源發(fā)送控制信號(hào)和地址傳送信號(hào)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102098840SQ20101062083
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者張廣涵 申請(qǐng)人:張廣涵