一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统、通信技术等领域，具体的说，是一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统。
【背景技术】
[0002]电力网是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络，而现有的功能仅仅是传输电能。如何利用电力网络资源潜能，在不影响传输电能的基础上，实现窄带或宽带通信，使之成为继电信、电话、无线通信、卫星通信之后的又一通信网络，是多年来国内外科技人员技术攻关的又一目标，而能使电力网成为又一新的通信网络所采用的技术手段惟有载波通信可以胜任。
[0003]电力线通信(Power Line Communicat1n，PLC)是指建立在电力输送网基础上的、实现电力通信网络内部各节点之间以及与其他通信网络之间通信的系统。近几年，与电信网及有线电视网相比，电力线通信网以其资源广阔、与家庭结合紧密等优势日益引起人们的关注，并得到快速发展。PLC的应用已不限于简单的点对点的传输，欧美一些国家正研究其在智能化小区及接入网方面的应用，这是信息网络的发展和信息家电出现的必然趋势。专用通讯模块的设计决定了这些功能是否能高质量、低成本地实现，以及系统的安全性能和电力线高压危险的防护。
[0004]由于数据信号的信噪比决定传输距离的远近，因此电力线载波通信的关键就是选用一个功能强大的电力线载波专用modem芯片。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于设计出一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统，利用载波通信技术而设计的智能控制系统，通过主控单元与受控单元的有效结合，利用电力载波进行通信传输，使得主控单元能对受控单元进行控制，以达到应用电力线组装网络进行智能控制的目的；在进行载波信号处理时，主控单元可有效利用存储器与微处理器之间进行数据交互的同时还能将重要信息进行备份，以备后期处理；电力载波芯片采用专设的主控存储器，可进一步的提高主控单元的处理速度，以期提高处理效率，整个系统具有设计合理、科学实用、成本低廉等特点。
[0006]本发明通过下述技术方案实现:一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统，主要由主控单元及受控单元组成，所述主控单元同受控单元皆连接在电力线上，且主控单元与受控单元之间采用电力载波进行通信，所述主控单元内设置有主控耦合电路、三态门电路、带通滤波器、功率放大器、主控存储器、电力载波芯片、微处理器、存储器、供电电路，所述主控耦合电路分别连接电力线和三态门电路，所述三态门电路分别连接带通滤波电路和功率放大电路，所述带通滤波电路连接电力载波芯片，所述电力载波芯片连接功率放大电路，所述主控存储器连接电力载波芯片，所述微处理器连接存储器及电力载波芯片，所述供电电路分别连接电力载波芯片和微处理器。
[0007]进一步的，为更好的实现本发明，避免微处理器程序跑偏或出现死循环现象，特别采用下述设置方式:所述主控单元内还包括时钟电路，所述时钟电路连接微处理器。
[0008]进一步的，为更好的实现本发明，能将由电力线上感应到的载波信号更加有效的输入到电力载波芯片上，不至于因信号过弱而不能正常解析，特别采用下述设置方式:所述主控单元内还包括前级放大电路，所述前级放大电路连接在带通滤波电路与电力载波芯片之间。
[0009]进一步的，为更好的实现本发明，能利用载波通信技术对受控单元内的电器件进行有效控制，并将控制状态通过电力载波通信方式反馈到主控单元内，特别采用下述设置方式:所述受控单元内设置有受控耦合电路、开关门电路、输入滤波电路、放大电路、受控存储器、电源电路、扩展载波芯片、受控电器，所述受控耦合电路分别连接电力线和开关门电路，所述开关门电路分别连接输入滤波电路和放大电路，所述输入滤波电路连接扩展载波芯片，所述扩展载波芯片连接放大电路，所述受控存储器连接扩展载波芯片，所述受控电器连接扩展载波芯片，所述电源电路连接控制载波芯片。
[0010]进一步的，为更好的实现本发明，能将由电力线上感应到的载波信号更加有效的输入到扩展载波芯片上，不至于因信号过弱而不能正常解析，特别采用下述设置方式:所述受控单元内还设置有前置放大电路，所述前置放大电路连接在输入滤波电路与扩展载波芯片之间。
[0011]进一步的，为更好的实现本发明，降低设计成本并有效利用成熟的扩展载波处理技术，特别采用下述设置方式:所述扩展载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。
[0012]进一步的，为更好的实现本发明，能使存储器有效灵活的进行存储，特别采用下述设置方式:所述存储器内设置有随机存储器和FLASH存储器，所述微处理器分别连接随机存储器和FLASH存储器。
[0013]进一步的，为更好的实现本发明，所述随机存储器采用静态随机存储器或动态随机存储器。
[0014]进一步的，为更好的实现本发明，采用成熟的数字信号处理技术，完成主控单元内的信号合成、指令下达等方面的数据处理，特别采用下述设置方式:所述微处理器采用型号为TMS320C5535的DSP处理器。
[0015]进一步的，为更好的实现本发明，降低设计成本并有效利用成熟的扩展载波处理技术，特别采用下述设置方式:所述电力载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。
[0016]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0017](I)本发明利用载波通信技术而设计的智能控制系统，通过主控单元与受控单元的有效结合，利用电力载波进行通信传输，使得主控单元能对受控单元进行控制，以达到应用电力线组装网络进行智能控制的目的；在进行载波信号处理时，主控单元可有效利用存储器与微处理器之间进行数据交互的同时还能将重要信息进行备份，以备后期处理；电力载波芯片采用专设的主控存储器，可进一步的提高主控单元的处理速度，以期提高处理效率，整个系统具有设计合理、科学实用、成本低廉等特点。
[0018](2)本发明利用电力线路作为传输通道的载波通信，并结合扩频技术而设计的一种电力载波通信系统，在通信时能有效减少电力线上的背景噪声对通信信号的影响，从而保证了电力线网络通信的可靠性，整个电力线网络通讯电路具有设计合理，连接结构简单，系统能耗低、工作效率高等特点。
[0019](3)本发明采用电力线载波芯片(SC1128)和具有低成本优势的数字信号处理芯片TMS320C5535设计主控单元，该主控单元通过电力线载波，利用低压电力线作为通信媒介，不需要进行重新布线施工实现了通信网络化，做到了对受控单元进行远程管控。
[0020](4)本发明采用电力线载波通信和其他通信方式相比，具有自己独特的优势，不需要进行布线施工，网络延伸广泛，且电力网络具有稳定可靠的工作保障。
[0021](5)本发明所述的微处理器采用TMS320C5535，是一款具有高性能、低功耗的数字信号处理芯片，内部集成多种元件，能够快速、高效、准确的对数据进行处理分析。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的结构框图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0024]三态门电路(开关门电路)，所谓三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路的正常的高电平(逻辑I)或低电平(逻辑O)，又可以保持特有的高阻抗状态(H1-Z)。
[0025]三态门结构处于高阻抗状态时，输出电阻很大，相当于开路，没有任何逻辑控制功能。高阻态的意义在于实际电路中不可能断开电路。三态电路的输出逻辑状态的控制，是通过一个输入引脚实现的。
[0026]三态门都有一个EO控制使能端，来控制门电路的通断，可以具备这三种状态的器件就叫做三态器件，当EO有效时，三态电路呈现正常的“O”或“I”的输出；当EO无效时，三态电路给出高阻态输出。
[0027]三态门在双向端口中运用时，设置Z为控制项，当Z= I时，三态门呈高阻状态，上面的线路不通只能输入，当Z = O时，三态门呈正常高低电平的输出状态，可输出，即O路通。
[0028]三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关。主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者。通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过0E/CE之类的信号选通。如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。
[0029]实施例1:
[0030]—种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统，如图1所示，主要由主控单元及受控单元组成，所述主控单元同受控单元皆连接在电力线上，且主控单元与受控单元之间采用电力载波进行通信，所述主控单元内设置有主控耦合电路、三态门电路、带通滤波器、功率放大器、主控存储器、电力载波芯片、微处理器、存储器、供电电路，所述主控耦合电路分别连接电力线和三态门电路，所述三态门电路分别连接带通滤波电路和功率放大电路，所述带