端AC1、输出连接至单 火线稳压器U1的直流高压输入端皿C。单火线稳压器U1还设有直流电压输出端VCC、交流 电压端AC。
[0化6] 低压差稳压器U2的输入端VIN连接至单火线稳压器U1的直流电压输出端VCC， 输出端V0UT输出+3. 3V的直流工作电源VDD;单火线稳压器U1的地端GND连接至吊扇灯 壁控单元的数字地；电容C3、电容C4分别为低压差稳压器U2的输入电压、输出电压滤波电 容。
[0057] 移相驱动模块为双向晶闽管交流移相电路，由双向晶闽管VI、移相触发光禪化1、 电阻R1、电阻R2、电阻R3组成，移相触发光禪化1的型号为M0C3053。双向晶闽管VI的两 个阳极端分别连接至单火线输出端AC1和单火线稳压器U1的交流电压端AC;电阻R1并联 在双向晶闽管VI的两个阳极端；移相触发光禪VL1的输出可控娃与电阻R2串联，其串联支 路连接至双向晶闽管VI的第一阳极和控制极；移相触发光禪VL1的输入发光二极管与电阻 R3串联，其串联支路一端连接至直流工作电源V孤，另外一端为触发信号输入端。
[0化引过零检测模块为半波整流分压电路，由二极管D2、电阻R4、电阻R5、稳压管DW1组 成。电阻R4的两端分别连接至二极管D2阴极和稳压管DW1阴极；二极管D2阳极连接至单 火线输出端AC1 ;稳压管DW1阳极连接至吊扇灯壁控单元的模拟地；电阻R5并联在稳压管 DW1两端。过零信号从稳压管DW1阴极输出。
[0059] 吊扇及灯控制给定模块由灯控制开关SW1和吊扇控制开关SW2组成，吊扇控制开 关SW2为单极4档位开关。吊扇控制开关SW2的档位可W为不是4档的其他数量，依据吊 扇需要的速度档位而定。吊扇及灯控制给定模块发出吊扇灯给定信号至单片机控制模块。
[0060] 单片机控制模块包括单片机MCU1、晶振XT1。单片机MCU1的型号是MSP430G2553。 过零信号从单片机MCUl的P2. 0输入，触发信号从单片机MCUl的PI. 0输出，且连接至移相 驱动模块的触发信号输入端。P2. 1 -P2. 5为吊扇灯给定信号输入端，灯控制开关SW1的一 端连接至数字地GND，另外一端将灯给定信号连接至P2. 5 ;吊扇控制开关SW2的公共端连接 至数字地GND，4个档位端分别连接至P2. 1、P2. 2、P2. 3、P2. 4。
[0061] 吊扇运行状态有停止运行、第一速度运行、第二速度运行、第=速度运行共4种状 态，由吊扇控制开关SW2分别连接至P2. 0、P2. 1、P2. 2、P2. 3进行设定；灯运行状态有点亮、 焰灭2种状态，由灯控制开关SW1的通、断控制；吊扇灯组合运行状态见下表：
【主权项】
1. 一种单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于： 由吊扇灯壁控单元、吊扇灯驱动单元组成的电路实现； 所述吊扇灯壁控单元设有单火线输入端、单火线输出端，所述单火线输入端连接至交 流电源火线；所述吊扇灯驱动单元设有驱动单元火线输入端、零线输入端，其中，所述驱动 单元火线输入端连接至吊扇灯壁控单元的单火线输出端，所述零线输入端连接至交流电源 零线；所述交流电源为单相220V交流电； 所述吊扇灯壁控单元由单火线电源模块、单片机控制模块、移相驱动模块、过零检测模 块、吊扇及灯控制给定模块组成； 所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成； 吊扇运行状态有第一速度运行、第二速度运行、第三速度运行、停止运行共4种状态； 灯运行状态有点亮、熄灭2种状态；吊扇灯组合运行状态有状态1 一 8共8种； 所述吊扇灯壁控单元由单片机控制模块控制单火线输出端的输出电压波形来发送吊 扇灯控制信号，方法是， 步骤A，发出一次吊扇灯控制信号； 步骤B，判断吊扇灯给定信号是否发生改变，吊扇灯给定信号发生改变，返回步骤A ;吊 扇灯给定信号没有发生改变，维持不发出吊扇灯控制信号状态，返回步骤B ; 所述维持不发出吊扇灯控制信号状态，单火线输出端输出的电压波形为完整的单相正 弦波； 所述发出一次吊扇灯控制信号，包括发出引导波形，再紧接着发出数据波形； 所述引导波形由一个不导通的负半波，紧接一个完整导通的周波组成；所述引导波形 也可以由一个不导通的完整周波，紧接一个完整导通的周波组成； 所述数据波形由移相的三个连续半波波形组成，每个半波的移相角可以分别为移相角 α?、α〇中的一个，移相角α?、α〇分别对应二进制数码值1、0;3位二进制吊扇灯数据是 000、001、010、011、100、101、110、111，分别与吊扇灯组合运行状态的状态1一8对应； 所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块接收吊扇灯控制信号并控制吊扇灯组合运 行状态，其方法是， 步骤一，控制吊扇灯初始状态为吊扇灯组合运行状态1 ; 步骤二，判断单火线上是否有吊扇灯控制信号；没有吊扇灯控制信号，返回步骤二；有 吊扇灯控制信号，转到步骤三； 步骤三，关闭吊扇供电电源； 步骤四，接收吊扇灯控制信号，控制吊扇灯运行在新的吊扇灯组合运行状态； 步骤五，返回步骤二； 所述判断单火线上是否有吊扇灯控制信号，方法为判断驱动单元火线输入端是否有引 导波形； 所述接收吊扇灯控制信号，方法是根据数据波形中三个连续半波的移相角确定3位二 进制吊扇灯数据； 所述根据数据波形中三个连续半波的移相角确定3位二进制吊扇灯数据，方法是判断 吊扇灯控制信号整形脉冲中与数据波形中三个连续半波相对应的脉冲宽度，由脉冲宽度确 定二进制值。
2. 根据权利要求1所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述发出引导波形， 方法是，单片机控制模块随机停止触发信号输出，等待过零检测模块输出的过零信号；在过 零信号的下降沿处发出一个宽度介于IOms和20ms之间的触发脉冲。
3. 根据权利要求2所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述移相的三个连 续半波波形的移相过零点分别是，将过零信号下降沿作为计时起点，20ms处为其中第一个 半波的移相过零点，30ms处为其中第二个半波的移相过零点，40ms处为其中第三个半波的 移相过零点。
4. 根据权利要求2所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述过零信号在单 片机控制模块随机停止触发信号输出后产生，是与交流电源负半波对应的正脉冲。
5. 根据权利要求3所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述发出数据波形， 单片机控制模块在移相的三个连续半波波形的每个半波的移相触发时刻，发出一个窄触发 脉冲。
6. 根据权利要求1所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述移相角α 1、a 0 满足α I〈 α 〇的关系。
7. 根据权利要求1所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述过零检测模块 检测的交流电源过零信号被送给单片机控制模块，吊扇及灯控制给定模块提供吊扇灯给定 信号给单片机控制模块； 所述单火线电源模块具有单火线关态取电功能和开态取电功能，用于向吊扇灯壁控单 元提供壁控单元直流工作电源； 所述单片机控制模块具有吊扇灯给定信号输入端、触发信号输出端； 所述吊扇及灯控制给定模块的输出连接至单片机控制模块的吊扇灯给定信号输入 端； 所述移相驱动模块为双向晶闸管交流移相电路，其触发信号输入端连接至单片机控制 模块的触发信号输出端； 所述单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，发出触发信号控制移相驱动模块向吊扇灯 驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号。
8. 根据权利要求1所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述控制信号接收 模块由单相整流桥电路、滤波稳压电路、吊扇灯信号取样整形电路、接收单片机最小系统组 成； 所述单相整流桥电路输入连接至驱动单元火线输入端、零线输入端，输出端输出直流 全波信号； 所述接收单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端、灯控制输出端、吊扇控制输出端；所述 吊扇控制输出端包括第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端； 所述吊扇灯信号取样整形电路为电阻稳压管限幅电路，输出吊扇灯控制信号整形脉 冲；电阻稳压管限幅电路的输入端连接至单相整流桥电路输出端、输出端连接至接收单片 机最小系统的脉冲捕捉输入端； 所述滤波稳压电路输入端连接至单相整流桥电路输出端，输出端输出驱动单元直流工 作电源。
9. 根据权利要求8所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述判断驱动单元 火线输入端是否有引导波形，方法是判断吊扇灯控制信号整形脉冲中是否有引导负脉冲， 引导负脉冲宽度大于5 ms、小于20ms。
10.根据权利要求1所述的单火线控制吊扇灯的方法，其特征在于：所述吊扇驱动模块 为双向晶闸管多档调速电路，设有第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输入端、第三吊扇控 制输入端、吊扇火线输入端、吊扇火线输出端；所述第一吊扇控制输入端、第二吊扇控制输 入端、第三吊扇控制输入端分别连接至接收单片机最小系统的第一吊扇控制输出端、第二 吊扇控制输出端、第三吊扇控制输出端；吊扇火线输入端连接至驱动单元火线输入端； 所述灯驱动模块为双向晶闸管通断开关电路，设有灯控制输入端、灯火线输入端、灯火 线输出端；灯控制输入端连接至接收单片机最小系统的灯控制输出端，灯火线输入端连接 至驱动单元火线输入端。
【专利摘要】一种单火线控制吊扇灯的方法，由吊扇灯壁控单元采用单火线方式向吊扇灯驱动单元供电，由吊扇灯驱动单元驱动吊扇和灯。吊扇灯运行状态需要改变时，壁控开关单元发送采用移相触发控制的、由引导波形和数据波形组成的吊扇灯控制信号至吊扇灯驱动单元，吊扇灯驱动单元依据吊扇灯控制信号中的3位二进制控制数据改变吊扇灯状态。吊扇灯处在正常运行状态且不发出吊扇灯控制信号时，单火线上的电压波形为连续完整的单相正弦波。所述单火线控制吊扇灯的方法可以用于用吊扇灯替代普通单火线控制照明灯，或者是替代普通吊扇的场合。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104837256
【申请号】CN201510229501
【发明人】凌云, 孔玲爽, 郭艳杰, 曾红兵, 彭杲
【申请人】湖南工业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月8日