所需的工作电源；载波数据收发电路包括功率放大电路、整形滤波电路、耦合电路和接收电路。
[0026]本实施例中的电力载波信号功率放大电路如图3所示。使用共射放大电路和频率为132KHz的OTL放大电路分别对电压和电流进行放大，晶体管采用2N3904和2N3906，为了控制输出信号的谐波失真率，对基本功率放大电路中的偏置电路和反馈电路进行了改进。在偏置电路中，使用恒流源，使偏置电路中的电流不会受到输入端的影响，从而使输出端更加稳定，降低失真，在反馈电路中，使用LC谐振作为负反馈，可以将132KHZ频率的信号正确反馈，而其他频率信号则被衰减至很小，从而改善输出波形；采用射级跟随电路作为前级输入端来提高输入电阻，以降低信号源变化所带来的影响，该电路从多个方面对基本功率放大电路进行改进，获得了较高的谐波失真性能和较高的输出功率，最终电路能够满足本基于电力载波的控制系统的需求。
[0027]本实施例中的电力载波通讯模块用于接收相邻控制装置转发的电力载波信号和将需要向外转发的信号调制到电力线上进行传输，转发给相邻控制装置。接收时，将电力线上的信号耦合出来并对信号进行滤波限幅，限幅后的信号送入PL3106进行捕获、同步及解扩处理，经由内嵌8051处理，由PL3106的UART串口发送数据，数据进行电平转换后，经串口 RS-232将数据送到中央控制器模块。转发时，中央处理器通过串口下发命令，通过MAX232转换为TTL电平发送给PL3106，在PL3106中，先由扩展串口 UART接收数据，经内嵌8051型微处理器控制处理，再送入载波通信单元，对数据进行直接序列扩频，扩频后的信号经调制后输出，此信号依次通过功率放大电路、滤波电路、耦合电路发送到电力线上，实现电力线载波通信。
[0028]本实施例中的电器控制模块包括继电器控制模块、可控硅模块、和学习型红外模块，用于对信号做出相应响应，发出相应电器控制指令，实现对电器的控制。继电器控制模块，用于控制电器的开和关，如灯和电动窗帘；可控硅模块，可以实现调光、调速、调压和调温，例如可用于控制可调光的灯具、可调速电扇和电炉等；学习型红外模块包括红外接收单元、红外发射单元和存储单元，可以学习和分析识别市面上各类红外遥控器的编码格式或载波频率并将学习结果记忆到所述智能终端及所述控制装置，并发射出红外信号来控制由电力线供电，红外信号控制的电器，如电视、空调和红外音响等。
[0029]本实施例中的学习型红外模块的学习机理为:智能终端APP界面的虚拟按键按下时，智能终端APP端会进入基于电力载波的学习状态，同时学习型红外模块就会接收到一个命令数据信息，然后按下实体遥控器的功能按键，这时学习型红外模块的红外接收单元就会收到一个红外信号，将其解码并绑定之前智能终端APP端发送的命令数据，同时给智能终端回复一个本按键学习成功的信息，至此，一按键学习任务结束，其他多个按键学习机理和操作类似。
[0030]本实用新型提供的基于电力载波的电器控制系统的工作过程为:当基于电力载波的电器控制系统中的其中一个控制装置的WIFI模块或蓝牙模块或GPRS通信模块接收到智能终端通过WIFI或蓝牙或GPRS方式发送的控制信号或该控制装置的电力载波通讯模块接收到相邻控制装置的电力通讯模块转发的电力载波信号后，进行目标地址的校验，如果目标地址与本控制装置地址相同，则由中央控制模块对该信号进行解析与处理，分析是继电器控制、可控硅控制、和红外控制中的哪种电器控制方式，则并生成相应的控制指令控制电器控制模块中的相应模块工作，进而控制相应电器执行相应动作，电器执行完动作后反馈状态信息，中央控制模块进行信息处理后转发至通信模块，由通信模块向智能终端发送电器反馈的状态信息；若目标地址不是本控制装置地址，则由电力载波通讯模块对信号进行整形恢复和放大后，将信号调制到电力线上进行传输，转发给相邻的控制装置，在此过程中，通过对数据的转发，实现了信号的中继放大，增加了电力载波通信的距离和可靠性。
【主权项】
1.基于电力载波的电器控制系统，其特征是包括智能终端和一个及一个以上结构和功能都相同的控制装置； 所述控制装置包括中央控制模块、通信模块、电力载波通讯模块和电器控制模块，所述控制装置具有中继功能，通过对数据进行转发增加电力载波通信距离和可靠性； 所述中央控制模块，用于进行信号的解析和处理并协调控制与其相连的模块的工作； 所述通信模块，用于与所述智能终端设备进行无线通信； 所述电力载波通讯模块，与电力线相连，用于接收相邻控制装置转发的电力载波信号和将需要向外转发的信号调制到电力线上进行传输，转发给相邻控制装置； 所述电器控制模块，用于对信号做出相应响应，发出相应电器控制指令，实现对电器的控制。2.根据权利要求1所述的基于电力载波的电器控制系统，其特征在于，所述通信模块包括WIFI模块、蓝牙通信模块和GPRS通信模块中的至少一种，所述通信模块可以通过WIF1、蓝牙、GPRS多种通信方式中的至少一种与智能终端进行通信，接收智能终端发送的控制信息和向智能终端发送电器反馈的状态信息。3.根据权利要求1所述的基于电力载波的电器控制系统，其特征在于，所述电器控制模块包括继电器控制模块、可控硅模块和学习型红外模块；所述继电器控制模块，用于实现电器的开和关；所述可控硅模块，用于实现调光、调速、调压和调温；所述学习型红外模块包括红外接收单元、红外发射单元和存储单元，具有学习功能，能学习和分析识别市面上各类红外遥控器的编码格式或载波频率并将学习结果保存，能发射出红外信号来控制由电力线供电，红外信号控制的电器。
【专利摘要】基于电力载波的电器控制系统，包括智能终端和控制装置，控制装置包括中央控制模块、通信模块、电力载波通讯模块和电器控制模块。通信模块用于与智能终端进行通信，电力载波通讯模块与电力线相连，用于接收相邻控制装置转发的电力载波信号和将需要向外转发的信号调制到电力线上进行传输，转发给相邻控制装置。电器控制模块包括继电器控制模块、可控硅模块和学习型红外模块，用于对信号做出相应响应，发出相应电器控制指令，实现对电器的控制。本实用新型通过现有电力线实现电器间信息的互联互通和电器的灵活控制，不需要重新布线，节能环保。且通过转发数据，实现了电力载波信号的中继放大，增加了电力载波通信的距离和可靠性。
【IPC分类】G08C17/02, G08C19/00, H04B3/54, G05B19/418, H04B3/36
【公开号】CN204883353
【申请号】CN201520680356
【发明人】魏歌
【申请人】魏歌, 黄付莉
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月31日