[發明專利]一種家居電器控制系統

在審

• 申請號: 201910400145.3
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110011886A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 張金木
• 申請（專利權）人: 福州準點信息科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04B3/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種家居電器控制系統的實現方法，主控制器經電力線通信控制并接收各用電器開關模塊采集的數據，并通過小型電話程控交換機對家居各用電器的電子開關執行相應的開關和定時操作，其特征在于：

采用的電力線通信是通過對電網周波電壓設定的信號發送點和信號接收點的精確定位實現通信，在設定的信號發送點發送通信用正極或負極的一個矩形波寬脈沖從而產生突變電流，該突變電流在配電變壓器的短路阻抗上引起一個電壓降疊加于電網電壓波形上，從而完成一次信號調制過程，接收端在電網周波電壓設定的信號接收點解調信號；所述一個正極矩形波寬脈沖是指脈沖的高電平部分即從0到高再回到0。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在電網周波電壓的設定信號發送點和設定信號接收點的信號調制解調步驟包括：

發送：當設置在周波正半周上升段的周波過0電壓比較器翻轉產生過0中斷，經延時后使其延時后的時間落在周波電壓設定的信號發送點，起動開關信號定時器并接通高速電源控制開關，將單個的正脈沖電壓信號經發送隔離變壓器疊加于電網周波上；

接收：電網周波電壓經接收隔離變壓器接至高速控制開關輸入端口，其輸出端口的周波電壓經電阻分壓后與雙電壓比較器輸入端相接，雙電壓比較器設置由高門限電壓和低門限電壓的門限范圍構成的低電壓窗口區，在微控制器控制下，當輸入的周波電壓落在雙電壓比較器設置的低電壓窗口區時，使高速控制開關處于接通狀態，信號電壓比較器直接在周波電壓的信號接收位置接收信號和測量周波時間參數，確定所接收的信號是否在設定的信號接收點誤差范圍內，在低電壓窗口區以外使高速控制開關處于關斷狀態；

所述發送隔離變壓器和接收隔離變壓器其初級與次級的變比均為1：1，選用Z11或EI96的大磁通密度的高硅鋼片做鐵芯，并在上下兩鐵芯間加氣隙墊片和采用殼式結構，使磁路不致飽和，減少發送信號和接收信號的失真。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，設定的信號發送點和信號接收點是在電網周波正半周的電壓過0處設置過0電壓比較器，在電網周波正半周的一個設定周波電壓位置設置信號電壓比較器，所述信號電壓比較器的輸出在一個周波正半周的設定周波電壓的兩個位置實現翻轉；在周波正半周上升段的所述設定周波電壓的位置作為第一信號位置，其設定信號收發點的周波電壓位置稱為第一信號設定點，在周波正半周下降段的所述設定周波電壓的位置作為第二信號位置，其設定信號收發點的周波電壓位置稱為第二信號設定點；

所述信號電壓比較器是設置在電網周波正半周的電壓21V—40V之間的一個設定周波電壓位置。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

設定矩形波寬脈沖電壓加載于電網周波上的信號發送點的正35V至60V之間的電壓值；矩形波寬脈沖電壓的寬度值為0.3ms～0.5ms；能提供信號電流值1A—20A。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在設定的信號接收點解調信號，包含確認或擦除從設定的信號發送點發送的信號，在發送端發送信號期間，發送端所發送的信號同時被接收端接收，如果接收的位取值信息與發送的位取值信息不同，則接著發送該位的擦除信號，每一幀信息中每一數據位均可擦除和重發，如果擦除不成功，繼續發送該位擦除信號直至擦除成功，再重發被擦除的位信號，其它未擦除的位信號仍然有效。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述位取值以信號電壓比較器在信號接收點未翻轉為發送位信號“1”，翻轉為發送位信號“0”其中數據位的第一信號設定點為收發數據，第二信號設定點為確認或擦除第一信號設定點發送的數據，發送“0”為確認,發送“1”為擦除，起始位中信號電壓比較器在第一信號設定點發送“1”為開始發送,結束位在第一信號設定點以發送“0”結束，起始位和結束位的第二信號設定點均不用。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，設定的信號發送點和信號接收點的精確定位包含所設置的信號發送點和信號接收點的誤差補償，同時過0電壓比較器和信號電壓比較器均采用ns級高速電壓比較器及高速微控制器。