专利名称：电力载波通讯联网客房集成控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种客房设备控制装置，尤其是一种通过电力线路进行载波联网通讯的客房集成控制器，用于酒店、公寓或写字楼等需要联网通讯而又不方便重新布线的场合。
背景技术：
现有的宾馆客房控制器一般是由控制主机、床头控制板(盒)、插卡式节电开关、勿扰/门铃开关面板和受控灯具、音响、电视、空调等电器设备共同组成。客人开门进入房间后，首先向节电开关中插入钥匙卡，然后由控制主机控制客房取电，当某个灯(如廊灯)自动点亮时，表示客房已经有电，此时客人可以操作相应的面板开关打开或关闭客房的任意受控设备。部分近期的控制器也有通过RS485现场总线联网的功能，可以将客房房态(如有/无人、客人/服务员、有无“请勿打扰”或“请即清理”指示、SOS等)及时传递到服务中心、总台等。但是，由于该类客房控制器基本是基于早期的51系列单片机，要么没有联网功能，要么因所采用的RS485通讯系统需要重新布线。造成通讯系统施工量大、电缆材料成本高、软件复杂、故障多等缺点，替换、升级、维护困难，实际使用效果不理想。
发明内容
为了克服现有的客房控制器要么没有联网，要么通讯系统需要单独布线、电缆使用量大等缺陷，本实用新型的目的是提供一种新型联网客房集成控制器，该控制器不仅能实现宾馆客房的智能节电控制，而且能方便地使用电力线通过电力载波进行通讯连接，不需要重新布线，支持标准通讯协议，施工、维护较为方便。
本实用新型所采取的技术方案是一种电力载波通讯联网客房集成控制器，包括主机箱1、电源变压器T2、电源变换电路V1和V2，还包括电力载波通讯模块T1、母板2、CPU板3、调光板4和多块继电器板5。母板2固定在主机箱1内，电源变压器T2、电源变换电路V1和V2、电力载波通讯模块T1焊接在母板2上并通过总线相互连接，其中的CPU板3通过一开关输入端子JP2与客房灯光/设备的检测端相连，调光板4和继电器板5分别通过一调光及继电器输出端子JP3和JP4与客房灯光/设备的弱电I/O接口及调光器相接。多台电力载波通讯联网客房集成控制器通过电力载波传输线与客房服务中心的PC机相连接。
CPU板3上焊接有微处理器U1、日历时钟芯片U10、输入检测芯片U3/U4/U5、电源监视芯片U9、地址译码芯片U2、RS485接口芯片U12、地址输入芯片U6、光电隔离器U7。其中，输入检测芯片U3/U4/U5和地址输入芯片U6与微处理器U1的P0口及通过地址译码芯片U2与微处理器U1的P2、P3口的部分引脚相连，日历时钟芯片U10和电源监视芯片U9分别连接到微处理器U1的P3口的对应端，RS485接口芯片U12的一端通过光电隔离器U7与微处理器U1的通讯口相连，RS485接口芯片U12的另一端、输入检测芯片U3/U4/U5的输入端连接到插槽总线接口。
调光板4上焊接有隔离双12V电源E1和E2、隔离光耦U13和U14、大功率开关管VMOS1和VMOS2、过流保护比较器U15和U16、过流保护可控硅SCR1和SCR2、整流桥B1和B2。隔离双12V电源E1、E2的输入端为+5V电源，输出端分别与两路调光电路的隔离电源端相连接。隔离光耦U13、U14的一端与调光板4的总线插槽相连，另一端与大功率开关管VMOS1、VMOS2相接。过流保护比较器U15、U16的输入端分别与调光输出检流电阻R19、R20相连，输出端与过流保护可控硅SCR1、SCR2的控制端相接，过流保护可控硅SCR1、SCR2的输出端与隔离光耦U13、U14相连接。
继电器板5上焊接有输出锁存器U17，继电器输出功率驱动芯片U18，光电隔离芯片U19、U20、继电器J1-J8和发光显示二极管D1-D7。继电器输出锁存器U17的输入端与继电器板5的总线插槽相连，输出端经光电隔离芯片U19、U20与继电器驱动芯片U18的输入端相接，继电器驱动芯片U18的输出端分别与继电器J1-J8及发光显示二极管D1-D7相连接；继电器J1-J8的触点输出端连接继电器板5的总线插槽。
本实用新型的有益效果是由于在母板上通过插槽插接有CPU板、调光板和继电器板，调光板和继电器板在CPU板的控制下通过电力载波对灯光、设备进行功率调节和开关控制，因此可以在实现酒店客房的智能、节电、人性化控制的同时，实现免布线的高效率的电力载波通讯联网，达到客房房态的及时传输和远程控制的目的，其结构简单和施工维护方便。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A-A视图。
图3为本实用新型母板接线图。
图4为本实用新型CPU板电路原理图。
图5为本实用新型调光板电路原理图。
图6为本实用新型继电器板电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地描述。
如图1、图2、图3所示，一种电力载波通讯联网客房集成控制器，安装在宾馆、酒店的客房里。它包括主机箱1、电源变压器T2、电源变换电路V1和V2，还包括电力载波通讯模块T1、母板2、CPU板3、调光板4和多块继电器板5。母板2固定在主机箱1内，电源变压器T2、电源变换电路V1和V2、电力载波通讯模块T1焊接在母板2上并通过总线相互连接，其中的CPU板3通过一开关输入端子JP2与客房灯光/设备的检测端相连，调光板4和继电器板5分别通过一调光及继电器输出端子JP3、JP4与客房灯光/设备的弱电I/O接口及调光器相连接，多台电力载波通讯联网客房集成控制器通过电力载波传输线与客房服务中心的PC机相连接，构成不需单独布线的客房综合控制网络。
如图4所示，CPU板3上焊接有型号为ATM89C5微处理器U1、用于为客房时钟校时的型号为DS1302的日历时钟芯片U10、用于检测客房灯光/设备的型号为74LS244的输入检测芯片U3/U4/U5、用于供电检测的型号为MAX813L的电源监视芯片U9、型号为74LS139的地址译码芯片U2、用于与客房服务中心的PC机相连的RS485接口芯片U12、通过接线端子PR1接入的型号为74LS244的地址输入芯片U6、用于抗干扰和长线传输的型号为TLP521的光电隔离器U7。其中，输入检测芯片U3、U4、U5和地址输入芯片U6与微处理器U1的PO口相连，地址译码芯片U2的输入端分别与微处理器U1的P2、P3口的RD、WD、CSSO-3引脚相连，日历时钟芯片U10的SCL、SDA、RSTD端分别与微处理器U1的P3口的对应端相接，电源监视芯片U9的RST、DOG端分别与微处理器U1的对应端相连，RS485接口芯片U12的一端通过光电隔离器U7与微处理器U1的通讯口相连，RS485接口芯片U12的另一端、输入检测芯片U3、U4、U5的输入端连接到插槽总线接口。
如图5所示，调光板4上焊接有隔离双12V电源E1和E2、型号为TLP521的隔离光耦U13和U14、型号为IFR840的大功率开关管VMOS1和VMOS2、型号为358的过流保护比较器U15和U16、型号为MCR100-6的过流保护可控硅SCR1和SCR2、整流桥B1和B2。隔离双12V电源E1、E2的输入端为+5V电源，输出端提供12V电压并分别与两路调光电路的隔离电源端相连接。隔离光耦U13、U14的一端与调光板4的总线插槽相连，另一端与大功率开关管VMOS1、VMOS2相接。过流保护比较器U15、U16的输入端分别与调光输出检流电阻R19、R20相连，输出端与过流保护可控硅SCR1、SCR2的控制端相接，过流保护可控硅SCR1、SCR2的输出端与隔离光耦U13、U14相连接。
如图6所示，继电器板5上焊接有型号为74LS73的输出锁存器U17，型号为ULN2803的继电器输出功率驱动芯片U18，型号为TLP521的光电隔离芯片U19和U20、继电器J1-J8和发光显示二极管D1-D7。继电器输出锁存器U17的输入端与继电器板5的总线插槽相连，输出端经光电隔离芯片U19、U20与继电器驱动芯片U18的输入端相接，继电器驱动芯片U18的输出端分别与继电器J1-J8及发光显示二极管D1-D7相连接。继电器J1-J8的触点输出端连接继电器板5的总线插槽，在通过继电器触点控制客房设备的同时，设备的工作状态通过发光二极管给予显示。一个控制器中可以插1-3块继电器板。
由于CPU板、调光板、继电器板插接在母板的总线插槽内，并通过焊接在板上的端子与输入开关及受控客房灯光/设备相连，房客可通过插拔卡、操作开关等实现对相关设备的控制，同时可经由电力载波通讯网络将客房的有/无人状态、客人/服务员的持卡人身份、“请勿打扰”或“请即清理”或“SOS请求救援”的客人服务要求上传到客房服务中心PC机，并可接收来自服务器的下传指令，如冬夏季节转换、出租/待租房态转换、空调远程启动、自动校时等。这种能够实现智能节电控制和通过电力载波联网的集成控制器具有操作方便、智能控制、联网控制的特点，可广泛应用于酒店、公寓和写字楼等需要客房设备控制器的场合。其最大的优点是可以利用现有电力线进行通讯而不需要重新布线。
权利要求1.一种电力载波通讯联网客房集成控制器，包括主机箱(1)、电源变压器(T2)和电源变换电路(V1、V2)，其特征在于还包括电力载波通讯模块(T1)、母板(2)、CPU板(3)、调光板(4)和多块继电器板(5)，所述的母板(2)固定在主机箱(1)内，电源变压器(T2)、电源变换电路(V1、V2)和电力载波通讯模块(T1)焊接在母板(2)上并通过总线相互连接，其中的CPU板(3)通过一开关输入端子(JP2)与客房灯光/设备的检测端相连，调光板(4)和继电器板(5)分别通过一调光及继电器输出端子(JP3、JP4)与客房灯光/设备的弱电I/O接口及调光器相接，多台电力载波通讯联网客房集成控制器通过电力载波传输线与客房服务中心的PC机相连接。
2.根据权利要求1所述的电力载波通讯联网客房集成控制器，其特征在于所述的CPU板(3)上焊接有微处理器(U1)、日历时钟芯片(U10)、输入检测芯片(U3、U4、U5)、电源监视芯片(U9)、地址译码芯片(U2)、RS485接口芯片(U12)、地址输入芯片(U6)、光电隔离器(U7)，其中，输入检测芯片(U3、U4、U5)和地址输入芯片(U6)与微处理器(U1)的(P0)口及通过地址译码芯片(U2)与微处理器(U1)的(P2、P3)口的部分引脚相连，日历时钟芯片(U10)和电源监视芯片(U9)分别连接到微处理器(U1)的(P3)口的对应端，RS485接口芯片(U12)的一端通过光电隔离器(U7)与微处理器(U1)的通讯口相连，RS485接口芯片(U12)的另一端、输入检测芯片(U3、U4、U5)的输入端连接到插槽总线接口。
3.根据权利要求1所述的电力载波通讯联网客房集成控制器，其特征在于所述的调光板(4)上焊接有隔离双12V电源(E1、E2)、隔离光耦(U13、U14)、大功率开关管(VMOS1、VMOS2)、过流保护比较器(U15、U16)、过流保护可控硅(SCR1、SCR2)及整流桥(B1、B2)；所述隔离双12V电源(E1、E2)的输入端为+5V电源，输出端分别与两路调光电路的隔离电源端相连接；隔离光耦(U13、U14)的一端与调光板(4)的总线插槽相连，另一端与大功率开关管(VMOS1、VMOS2)相接；过流保护比较器(U15、U16)的输入端分别与调光输出检流电阻(R19、R20)相连，输出端与过流保护可控硅(SCR1、SCR2)的控制端相接，过流保护可控硅(SCR1、SCR2)的输出端与隔离光耦(U13、U14)相连接。
4.根据权利要求1所述的电力载波通讯联网客房集成控制器，其特征在于所述的继电器板(5)上焊接有输出锁存器(U17)，继电器输出功率驱动芯片(U18)，光电隔离芯片(U19、U20)、继电器(J1-J8)和发光显示二极管(D1-D7)；所述继电器输出锁存器(U17)的输入端与继电器板(5)的总线插槽相连，输出端经光电隔离芯片(U19、U20)与继电器驱动芯片(U18)的输入端相接，继电器驱动芯片(U18)的输出端分别与继电器(J1-J8)及发光显示二极管(D1-D7)相连接；继电器(J1-J8)的触点输出端连接继电器板(5)的总线插槽。
5.根据权利要求1或4所述的电力载波通讯联网客房集成控制器，其特征在于所述的继电器板(5)的数目为1-3块。
专利摘要本实用新型涉及一种具有电力载波通讯联网特征的客房设备集成控制器，由电源变压器、电力载波通讯模块、带电源变换电路的母板、CPU板、调光板、1－3块继电器板构成。电源变压器和电力载波通讯模块焊接在母板上，CPU板、调光板、继电器板插接在母板的总线插槽内，并通过焊接在板上的端子与输入开关及受控客房灯光/设备相连，房客可通过插拔卡、操作开关等实现对相关设备的控制，同时可经电力载波通讯网络将客房状态、持卡人身份、客人服务要求上传到客房服务中心PC机，并可接收来自服务器的下传指令，具有操作方便、联网控制和不需要重新布线的特点，可广泛应用于酒店、公寓和写字楼等需要客房设备控制器并需联网的场合。
文档编号H04B3/54GK2777662SQ20042011812
公开日2006年5月3日 申请日期2004年11月23日 优先权日2004年11月23日
发明者白新, 耿庆波, 白桦, 武杰, 高秋生 申请人:白新