一种基于plc的平板网关适配器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适配器，尤其涉及一种基于PLC的平板网关适配器。
【背景技术】
[0002]网关适配器作为智能控制系统的中央控制设备，目前一般采用zigbee、wifi的无线通信方式，或者采用总线的通信方式，该两种通信方式的缺点是:①采用zigbee或wifi进行通信时存在信号不稳定、且会有电磁辐射危险的问题；②采用总线方式通信时布线比较麻烦，给安装造成不便，而且若是明线的话，不美观。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了解决目前网关适配器采用无线通信信号不稳定以及总线通信布线不方便的问题，提出了一种基于PLC的平板网关适配器，可以解决上述问题。
[0004]一种基于PLC的平板网关适配器，包括主控单元、与所述主控单元连接的载波通信模块、以及用于为所述主控单元和载波通信模块供电的电源电路，所述主控单元具有用于连接平板电脑的USB接口，所述主控单元接收来自于平板电脑的控制信号，并通过载波通信模块发送至与其连接在同一电力线上的被控载波设备。
[0005]进一步的，所述电源电路包括用于将交流电转换为12V直流电压的AC-DC转换芯片，以及用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为3.3V直流电压的第一DC-DC芯片、用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为5V直流电压的第二DC-DC芯片。
[0006]进一步的，所述主控单元为具有串口通信功能的单片机。
[0007]进一步的，所述载波通信模块至少包括载波芯片、与所述载波芯片的信号输入端连接的载波接收电路、与所述载波芯片的信号输出端连接的载波发送电路。
[0008]进一步的，所述载波接收电路包括与信号耦合电路连接的信号接收滤波电路，所述信号耦合电路一端连接电力线，将电力线中携带的载波控制信号耦合并输出至所述信号接收滤波电路进行滤波，滤波后的载波控制信号发送至所述载波芯片处理。
[0009]进一步的，所述信号接收滤波电路包括巴特沃斯带通滤波器。
[0010]进一步的，所述载波发送电路包括与所述信号耦合电路连接的信号输出放大电路，所述载波芯片收到所述单片机发送的信号后，将信号发送至信号输出放大电路进行信号放大，放大的信号经所述的信号耦合电路发送到电力线中。
[0011]本实用新型的基于PLC的平板网关适配器，通过采用载波通信的方式信号传输稳定，而且无需进行复杂的布线，解决了目前平板网关适配器采用无线通信信号不稳定以及总线通信布线不方便的问题。
【附图说明】
[0012]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中:
[0013]图1是本实用新型所提出的平板网关适配器一种实施例原理方框图；
[0014]图2是本实用新型所提出的平板网关适配器一种实施例中电源电路原理图；
[0015]图3是本实用新型所提出的平板网关适配器的一种实施例中载波通信模块原理方框图；
[0016]图4是本实用新型所提出的平板网关适配器的一种实施例中的载波接收电路原理方框图；
[0017]图5是本实用新型所提出的平板网关适配器的一种实施例中信号输出放大电路原理方框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。
[0019]实施例一，本实施例提出了一种基于PLC的平板网关适配器，如图1所示，包括主控单元、与所述主控单元连接的载波通信模块、以及用于为所述主控单元和载波通信模块供电的电源电路，所述主控单元具有用于连接平板电脑的USB接口，所述主控单元接收来自于平板电脑的控制信号，并通过载波通信模块发送至与其连接在同一电力线上的被控载波设备。本实施例的基于PLC的平板网关适配器，通过采用载波通信的方式信号传输稳定，而且无需进行复杂的布线，解决了目前平板网关适配器采用无线通信信号不稳定以及总线通信布线不方便的问题。能够将普通平板电脑扩展成面向用户的智能显示终端与智能系统的中央控制设备。平板网关适配器与被控载波设备并联接入220v的零线、火线上，平板网关适配器通过USB线与平板电脑相连接，进行上行的数据交互，平板网关是平板电脑应用程序与被控载波设备之间通信的媒介，同时可以为Android平板等设备供电。
[0020]优选在本实施例中，如图2所示，所述电源电路包括用于将交流电转换为12V直流电压的AC-DC转换芯片以及用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为3.3V直流电压的第一 DC-DC芯片，此外，还包括用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为5V直流电压的第二 DC-DC芯片。
[0021]所述主控单元为具有串口通信功能的单片机，比如可以采用型号为STM32F105R8T6的芯片实现，其最高工作频率达到72MHz，具有USBotg模块，串口等。
[0022]作为一个优选实施例，如图3所示，本实施例中载波通信模块至少包括载波芯片、与所述载波芯片的信号输入端连接的载波接收电路、与所述载波芯片的信号输出端连接的载波发送电路，其中，载波接收电路用于接收来自电力线的载波信号，并进行转换处理后发送至单片机，载波发送电路用于将单片机发出信号处理、加载到电力线中。
[0023]作为一个优选的实施例，如图3所示，本实施例中的载波发送电路包括信号输出放大电路和信号耦合电路，载波接收电路包括信号耦合电路和信号接收滤波电路，其中，载波发送电路与载波接收电路共用信号耦合电路。
[0024]作为一个优选的实施例，载波芯片是载波通信模块的主控芯片，是一种专门以电力线介质作为通信信道而设计的电力线载波通信芯片，它将模拟前端、基带调制解调、数字信号处理、CPU内核及丰富的功能外设完美集于一体。芯片外围电路既是载波芯片能正常工作的基础，也是载波芯片稳定工作的保障。
[0025]作为一个优选的实施例，如图4所示，本实施例中的载波接收电路包括信号耦合电路和信号接收滤波电路，所述信号耦合电路与信号接收电路连接，信号耦合电路一端连接电力线，将电力线中携带的载波控制信号耦合并输出至所述信号接收滤波电路进行滤波，滤波后的载波控制信号发送至所述载波芯片处理。优选地，信号耦合电路至少包括耦合变压器，信号接收滤波电路包含电感电容构成的巴特沃斯带通滤波器和稳压二极管；信号耦合电路为弱电和强电之间提供载波信号通路，电路中还包括高通滤波电路，用于隔离高电压的工频交流电信号，双向TVS管用于消除来自电力线上的高频高强度干扰，从而保护内部电路。信号接收滤波电路中有两阶巴特沃斯带通滤波器，能够有效消除来自电力线上的带外干扰，两只倒置并联结构的二极管，钳位输出电压，防止在输入到载波芯片的电压过高而损坏载波芯片。
[0026]作为一个优选的实施例，如图5所示，本实施例中的载波发送电路包括信号输出放大电路和信号耦合电路，所述信号输出放大电路与信号耦合电路连接，所述载波芯片信号输出端将信号发送至信号输出放大电路进行信号放大，放大的信号经所述的信号耦合电路发送到电力线中。其中，信号输出放大电路可以采用如图5所示的功率放大器实现。例如本实施例中，信号输出放大电路采用的是青岛东软载波专用电力线载波线路驱动放大器(型号为ESPA16)。该电路实现的功能是对载波芯片输出信号进行放大，并由信号耦合电路耦合到电力线上，满足电力线传输的要求。
[0027]本实施例的平板网关适配器适用于家庭、会堂等传统机械开关的应用场所，是传统机械按键式墙壁开关的换代产品，通过管理和控制终端的设备，实现家居智能化。
[0028]虽然当前发明参考特定的示例被描述，其只是为了解释的目的而不是对本发明的限制，对实施方式的改变，增加和/或删除可以被做出而不脱离本发明的范围。
【主权项】
1.一种基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:包括主控单元、与所述主控单元连接的载波通信模块、以及用于为所述主控单元和载波通信模块供电的电源电路，所述主控单元具有用于连接平板电脑的USB接口，所述主控单元接收来自于平板电脑的控制信号，并通过载波通信模块发送至与其连接在同一电力线上的被控载波设备。
2.根据权利要求1所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述电源电路包括用于将交流电转换为12V直流电压的AC-DC转换芯片，以及用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为3.3V直流电压的第一 DC-DC芯片、用于将所述AC-DC转换芯片输出的12V直流电压转换为5V直流电压的第二 DC-DC芯片。
3.根据权利要求2所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述主控单元为具有串口通信功能的单片机。
4.根据权利要求1-3任一项所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述载波通信模块至少包括载波芯片、与所述载波芯片的信号输入端连接的载波接收电路、与所述载波芯片的信号输出端连接的载波发送电路。
5.根据权利要求4所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述载波接收电路包括与信号耦合电路连接的信号接收滤波电路，所述信号耦合电路一端连接电力线，将电力线中携带的载波控制信号耦合并输出至所述信号接收滤波电路进行滤波，滤波后的载波控制信号发送至所述载波芯片处理。
6.根据权利要求5所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述信号接收滤波电路包括巴特沃斯带通滤波器。
7.根据权利要求6所述的基于PLC的平板网关适配器，其特征在于:所述载波发送电路包括与所述信号耦合电路连接的信号输出放大电路，所述载波芯片收到所述单片机发送的信号后，将信号发送至信号输出放大电路进行信号放大，放大的信号经所述的信号耦合电路发送到电力线中。
【专利摘要】本实用新型提出了一种基于PLC的平板网关适配器，包括主控单元、与所述主控单元连接的载波通信模块、以及用于为所述主控单元和载波通信模块供电的电源电路，所述主控单元具有用于连接平板电脑的USB接口，所述主控单元接收来自于平板电脑的控制信号，并通过载波通信模块发送至与其连接在同一电力线上的被控载波设备。本实用新型的基于PLC的平板网关适配器，通过采用载波通信的方式信号传输稳定，而且无需进行复杂的布线，解决了目前平板网关适配器采用无线通信信号不稳定以及总线通信布线不方便的问题。
【IPC分类】H04L12-02
【公开号】CN204442401
【申请号】CN201520184600
【发明人】崔健, 王锐, 胡亚军
【申请人】青岛东软载波智能电子有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月30日