[發明專利]家居免布線的LED燈飾控制器

有效

• 申請號: 201610450720.7
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN105848371B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州臺江區超人電子有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種家居免布線的LED燈飾控制器,其特征是，將空氣開關所控制的所有或部分電器負載的插座、開關電器改為燈飾用，其它不變，一套單元房安裝數個燈飾控制器，每個燈飾控制器的電源輸入端均接于所述插座、開關電器的接線端上并移去開關電器，顯示模式選擇，是在剛開機后的一段特定時間，各燈飾控制器依序共同顯示不同顯示方式時，選擇與顯示方式相對應的顯示模式關機保存，在編號時段當檢測不到電網周波信號時，單片機依靠其電源電容的儲能將編號數據存入非易失存儲器中；

利用電力網周波的正半周上升段，取三個甄別點實現對周波信號的識別判定，再利用周波時間建立同步時間，實現系統中各燈飾控制器的同步運行；

各燈飾控制器的周波識別電路，由三個采用滯回比較器的電壓比較器組成，每個電壓比較器中均包含濾波電路，系統設置時鐘計時器和同步計時器，如果檢測到相臨的兩個周波信號均為真，則取出該兩個相鄰的周波信號過零之間的時鐘計時器計時時間，按序存入周波時間存儲單元中，存滿100個周波時間時每存入一個周波時間，均先移除最先存入的一個周波時間，并計算存入的周波時間的平均值Tz并保存，利用Tz值鑒別待識別周波信號；

三個比較器分別用于三個甄別點，即甄別點0、甄別點1、甄別點2，在周波正半周上升段的周波過零處，即甄別點0設置電壓過零比較器，其余二個比較器分別設置在周波正半周上升段，峰值電壓的35％至50％處的甄別點1和50％至70％處的甄別點2；

周波信號判定：單片機在設定時間開中斷后，時鐘計時器清零并開始計時，當周波電壓過零時，設置在甄別點0的電壓過零比較器V0的輸出電壓翻轉，在其電壓下降沿產生中斷，記錄其過零點中斷時間Th0并關中斷；此后，單片機掃描甄別點1處電壓比較器V1的輸出電壓，當周波電壓達到V1的閾值電壓時，輸出電壓從高到低翻轉，掃描記錄翻轉時間Th1；同樣掃描記錄甄別點2處電壓比較器V2輸出電壓翻轉時間Th2，如果上述翻轉時間Th1和Th2在允許誤差范圍內，則檢測到的該甄別信號為真，否則為假，上述判定甄別信號為真時，計算本次周波信號過零與相鄰前一次甄別信號為真時的周波信號過零間的時鐘計時器計時時間Tzu，將其與周波時間的平均值Tz作比較，如果不超過設定周波時間誤差Tzv則周波信號為真，這時保存Tzu并取20ms與同步計時器計時時間相加，將相加的值存入同步計時器中；

當時鐘計時器以周波電壓過零開始計時，則計時到16ms至18.5ms間的開中斷時間設定值Tk時開中斷，時鐘計時器計時到25ms至27ms間的關中斷時間設定值Tn時關中斷；

當檢測到第一個周波電壓過零時，設置在甄別點0的電壓過零比較器V0的輸出電壓翻轉，從而產生中斷，取出周波電壓過零點的時間T0保存，將時鐘計時器清零并開始計時，這時周波電壓過零時間Th0為0，同時單片機按上述方法掃描并判定甄別信號，其Th0、Th1和Th2的值均須加上周波時間20ms減去開中斷時間設定值Tk的差值，如果三個甄別信號為真，取出的周波電壓過零點的時間T0作為初始時間存入同步計時器中，下一次即第一次開中斷時間取Tk，否則為假時，此時時鐘計時器時間須加上T0，繼續檢測；

當檢測到第一個和相鄰的第二個周波電壓過零時，判定周波信號為真時，則是取20ms減Th0的差值與同步計時器計時時間相加，否則判定周波信號為假時，此時時鐘計時器時間須加上T1＝T0+Tk，繼續按上述方法重新檢測第一個周波，當檢測第一個周波信號為真后，恢復以上所述的周波信號判定；

如果檢測到周波信號為假，下一次開中斷時間均在本次開中斷時間后，經延時周波時間的平均值Tz時開中斷，并在開中斷后延時Tns時關中斷，設置關中斷時間是當周波信號在甄別為假時，都在關中斷時間Tns關中斷和停止掃描，Tns為:

Tns＝Tn－Tk

如果檢測到周波信號為真，則下一周波開中斷時間Tks為:

Tks＝Tk+Th0

即從第一次開中斷時間取Tk之后，時鐘計時器均是計時到Tks開中斷，并清零后重新開始計時，計時到Tns時關中斷，從而使同步計時器時間受到周波電壓過零時間的糾正；

重復上述過程，如果所述檢測到的上一周波信號為真，本周波判定時，甄別信號為假，則在時鐘計時器計時到Tns時關中斷，這時記未計周波數N為1并存儲，下一次開中斷時間是在上次開中斷時間經過Tz后開中斷，此后每次判定周波信號真偽，如為假或本次檢測甄別信號雖為真但上次為假，則取N，將N+1后回存于存儲器，時鐘計時器在開中斷后不清零繼續計時，這時，設定的下一周波開中斷時間暫時改用開中斷時間臨時設定值Tkz：

Tkz＝(N+1)×Tz

同時，下一周波關中斷時間暫時改用關中斷時間臨時設定值Tnz：

Tnz＝Tkz+Tns

當時鐘計時器計時到Tkz后，掃描甄別點的時間可通過簡單計算獲得，如果這時檢測到周波信號為真，則取出存儲器中N保存，并將存儲器中N置零，使時鐘計時器計時值Ts為：(Ts－Tkz)→Ts，這時取(N+1)×20ms的值加于同步計時器中，并恢復使用設定值Tks與Tns，恢復時鐘計時器在開中斷后清零；

系統同步時間為同步計時器的時間，再加上當前正在計時的時鐘計時器的時間；

判定甄別點信號真偽時，選擇：Th0、Th1、Th2均為真時該周波甄別信號為真，或者Th0為真，同時Th1、Th2之一為真時，或者Th1、Th2為真時，該周波甄別信號為真，視對判定周波信號真偽不同要求而定；

當N大于25至70間的一個設定值時，采用時鐘計時器在Tkz處的計時值直接加于同步計時器中。

2.根據權利要求1所述的家居免布線的LED燈飾控制器,其特征在于包括:

LED燈﹙10﹚、燈飾控制裝置﹙11﹚，單片機﹙U0﹚和周波甄別電路﹙12﹚均分別包含在各燈飾控制裝置﹙11﹚中；

其中周波甄別電路﹙12﹚，由：輸入電路﹙S0﹚、電壓過零檢測模塊﹙V0﹚、甄別點1處電壓比較器﹙V1﹚、甄別點2處電壓比較器﹙V2﹚構成，其中輸入電路﹙S0﹚用于將電力網交流電壓通過電阻和二極管的分壓，轉換為電壓比較器合適的穩定的輸入電壓。