专利名称：一种基于电网的简单通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于电网的简单通信系统，特别涉及一种接于同一电网线上，并 共用一个电源开关的多节点控制系统的简单通信方法，及采用该方法的LED护栏管显示系 统和LED点光源显示系统。
背景技术：
现有的基于电力网的通信即电力线载波通信，它是通过载波方式将模拟或数字信 号在配电线上进行传输的技术。由于它结构复杂需要配置调制解调器、通信收发器、信号放 大器等复杂设备，而且由于在供电线路网上实现通信一直非常困难，始终无法摆脱嘈杂噪 音等因素的影响，因此无法在一些简单的应用中得到推广。
发明内容
现有的控制系统各节点控制器结构复杂需要专用通信线，当通信线路较长时存在 信号衰落，需要配置许多分控制器，当需要确定受控设备的地址时，就要在大量的受控设备 中安装拨盘开关等装置，这在工程上安装使用很不方便。例如，当前的LED护栏管作为轮廓 灯使用，用几十根LED护栏管串联起来，用于勾画建筑物、桥梁、道路等轮廓，LED护栏管之 间的通信均由控制器以串行通讯方法单向发送各种控制指令，由于它没有地址各护栏管不 能独立工作灯饰效果受到限制，还需要配置许多分控制器。如果是内控编号护栏管，每根管 都有单片机，但一根管作为一个象素的灯饰效果不能实现，而且人工编号相当麻烦，对于一 些LED点光源，如球泡灯、水下灯、埋地灯等，它与LED护栏管一样都用于室外，对产品的密 封要求很高，因此不适合装拨盘开关等装置。本发明主要用于接于同一电网线上，并共用一个电源开关的具有多节点控制装置 的控制系统，例如LED护栏管显示系统和LED点光源显示系统，该系统的每一个节点控制装 置，都有一个唯一的地址，采用电网周波上的特征值作为同步信号，并对该同步信号进行连 续地捕获、判定、计数，用计数值保持系统的同步。如果采用电网过零信号作为同步信号，则 每秒有100个同步信号，其计数值也反映系统的运行时间。这里选取同步信号计数值的一 些设定点与需传送的信号一一对应，并进行编码，设定点的选择是根据装置的数量、地址、 计数器位数等来安排，每个信号的传送过程所占用的计数值点多少与地址大小有关，即远 端接收装置所需要的计数值点要多。对于要向特定地址的接收装置传送信号也要占用一定 的计数值范围，因此并不是所有的计数值，都能传送到某接收装置。系统中各控制装置是采 用串联连接，相邻两个控制装置之间有一连接导线，用于传送信号，导线是在两个控制装置 中的单片机之间连接，或在控制装置中的计数器之间连接，其间，设置有放大电路或直接连 接。当发送地址传送信号时，在设定的计数值点开始发送，并逐级按顺序编号。由于每 个接收装置，依顺序在不同的计数值收到计数信号，因此根据接收到的计数值大小，就可以 计算和确定一个唯一的地址。对于控制信号的传送，是在与信号对应的设定计数值点开始发送，接收装置根据接收到的计数值，扣除传送过程占用的计数值，经简单计算、译码获得 所需信号。数据的传送是通过发送装置与接收装置的单片机的级联传递实现，或发送装置 与接收装置中的计数器的级联计数来传送信号，并通过重复发送确认。在双向传送信号时， 各个控制装置是通过单片机的双向级联传递的方式，或通过独立的可逆计数器作双向级联 计数来实现信号传送，并在收到应答信号后确认，如果发现传送中断等故障作报警处理。当采用单片机的级联传递信号时，上一级装置向下一级装置传递信号，是通过向 下一级装置发送计数中断请求传递的，并在中断处理程序中计算、译码获得所需信号，并经 计数一个设定值后，向下一级装置发送计数中断请求。当采用在控制装置中设置计数器，通 过级联计数实现时，每个接收装置在上一级装置进位到本级产生中断，收到计数值信号后， 经计算、译码获得所需信号。上述采用单片机的级联传递或采用计数器级联计数方式传送信号时，当接收到计 数值信号后，要计数一个设定值或计数器产生溢出进位所需的计数个数，一般为1-10个， 它用于在设定计数值与实际收到计数值间有判定其真伪的空间，即计数值信号是落到接收 装置的计数区域而非一个点。各接收装置在收到控制信号或地址传送信号后，保存在装置的RAM或非易失性存 储器中，如果采用保存在RAM中，每次开机都要自动传送保存在主控制装置的地址编号与 控制信号，如果采用保存在非易失性存储器时，其信号传送是由起动信号传送的传送开关 决定，传送开关可以是普通开关或拨盘开关。系统开机后，通过查询传送开关状态决定是否 传送信号，如果是单向传送可由人工观察来判断和确认所接收到的信号。本发明用于LED护栏管显示或LED点光源显示时，主要用作地址自动编号，系统灯 饰效果模式选择，主要指令参数等数据的单向传送，它是通过单片机的级联传递或计数器 的级联计数方式，由主控LED护栏管或主控LED点光源向其它LED护栏管或LED点光源发送 控制信号和地址传送信号。在主控LED护栏管或主控LED点光源中安装有传送开关等装置， 这里采用拨盘开关，或通过更换非易失性存储器来实现灯饰效果模式和主要指令参数等数 据的选择。拨盘开关的数据与地址传送信号、灯饰效果摸式一一对应，并保存在非易失性存 储器中，当单片机检测到拨盘开关的数据不在0位时，按拨盘开关的数据起动信号传送，并 将数据保存在非易失性存储器中，待传送结束由人工确认后，将拨盘开关置0停止传送。
图1是LED护栏管显示系统或LED点光源显示系统的一种电路结构方框图。图2是采用计数器级联计数方式传送信号的电路结构方框图。其中主控制装置21的单片机对同步信号作级联计数时，同时向其计数器发计数 信号，计数溢出进位至下一级22的计数器，取该计数器的计数信号作为该级单片机的中断 请求信号，从而完成级联传送。
具体实施例方式实施例1 :LED护栏管显示系统和LED点光源显示系统本发明用于LED护栏管显示系统或LED点光源显示系统时。它主要用作自动编号 及灯饰效果摸式选择和主要参数等数据的选择。LED护栏管之间或LED点光源之间采用串联连接，每根LED护栏管或每个LED点光源都有唯一的编号，信号传送采用单片机的级联传 递方式。系统中每根LED护栏管或每个LED点光源称为一级(下同)，其电路结构如图1所 示。系统共用一个电源开关1，第一级为主控制装置，装有拨盘开关5用于选择灯饰效果摸 式和主要参数等数据，其主要参数等数据还可以存于非易失性存储器中，以备更换选用，其 余各级电路结构均相同，均由电源2、单片机3、周波输入4、信号放大6、存储与驱动7、灯电 路8构成。其中电源2提供由市电经降压整流的低压直流电源，周波输入4用于连续采集 电网周波同步信号的通道，它将电网周波转换为单片机3可处理的信号，并与之一起对电 网周波同步信号进行识别、判定和计数。单片机3送出的级联传递信号由标号9处送出，经 信号放大6放大后，送至下一级12的标号10处，向下一级的单片机请求中断，从而完成这 一级的信号传递。存储与驱动7包含非易失性存储器和驱动电路，由单片机3送出的点灯 控制信号经驱动电路送至灯电路8，其中非易失性存储器用于保存接收的控制信号和地址 编号及灯饰效果摸式代码和参数数据等。系统开机后，主控制装置的单片机先检测拨盘开 关的数据如果在0位时，则不传送信号，而按保存在非易失性存储器中灯饰效果摸式代码 及参数数据运行，如果不在0位，则按拨盘开关的数据起动信号传送，待传送结束由人工确 认后将拨盘开关置0完成传送。
权利要求
1.一种基于电网的简单通信系统，该系统的各控制装置均接于同一电网线上，并共用 同一电源开关，每个控制装置都有唯一的地址，其特征是系统各控制装置采用电网周波上 的特征值作为同步信号，连续地对同步信号进行判定、计数，并将计数值的设定点与通信信 号一一对应进行编码，作为控制信号和地址传送信号，并通过控制装置在信号所对应的计 数值点起动信号传送，同时通过单片机的级联传递或计数器的级联计数来传送信号，其地 址传送信号是由主控制装置发送，各控制装置根据接收到的计数值的大小来计算和确定地 址，其控制信号是将接收到的计数值扣除传送过程的计数值经计算、译码后获得。
2.根据权利要求1所述的一种基于电网的简单通信系统，其特征是用于LED护栏管显 示或LED点光源显示时，它是通过单片机的级联传递或计数器的级联计数方式，由主控LED 护栏管或主控LED点光源向其它LED护栏管或LED点光源发送控制信号和地址传送信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于电网的简单通信系统，其特征是各个控制装置是通 过独立的可逆计数器作双向级联计数或单片机的双向级联传递的方式发送和接收控制信 号和地址传送信号。
4.一种基于电网的简单通信系统，该系统的各控制装置均接于同一电网线上，并共用 同一电源开关，其特征在于每个控制装置包括周波输入模块，用于单片机连续采集电网周波的通道，它将电网周波转换为单片机可 处理的信号，并与单片机一起对电网周波的特征值作为同步信号进行识别、判定和计数，单片机，用于信号的级联传递或采用计数器的级联计数方式传送信号，并对接收的计 数值进行计算、译码，存储与驱动模块，用于存储地址编号和接收的控制信号，并驱动灯电路，信号放大，用于放大传送信号，传送开关，在主控制装置安装有传送开关，用于决定是否传送信号。
5.根据权利要求4所述的一种基于电网的简单通信系统，其特征是系统中各控制装置 是采用串联连接，相邻两个控制装置之间有一连接导线，用于传送信号，导线是在两个控制 装置中的单片机之间连接，或在控制装置中的计数器之间连接，其间，设置有放大电路或直 接连接。
6.根据权利要求4所述的一种基于电网的简单通信系统，其特征是用于LED护栏管显 示或LED点光源显示时，其主控制装置安装有传送开关，用于起动信号传送及灯饰效果模 式和主要参数选择。
全文摘要
一种基于电网的简单通信系统，特别涉及一种接于同一电网线上，并共用一个电源开关的多节点控制系统的简单通信方案，及采用该方案的LED护栏管显示系统和点光源显示系统。该系统采用电网周波上的特征值作为同步信号，并对该同步信号进行连续地捕获、判定、计数，并将计数值的设定点与通信信号一一对应进行编码，作为控制信号和地址传送信号，它是通过单片机的级联传递或计数器的级联计数方式，由主控LED护栏管或主控LED点光源向其它LED护栏管或LED点光源发送控制信号和地址传送信号。
文档编号H05B37/02GK102098840SQ20101062083
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者张广涵 申请人:张广涵