專利名稱：基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及室內(nèi)電器智能控制技術(shù)，特別涉及一種基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)及其控制方法；主要應(yīng)用于酒店、賓 館、公寓和寫字樓等需要智能控制的場合。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的室內(nèi)電器集成控制器，特別是酒店客房電器集成系統(tǒng)，都是按 需訂造的基于微處理器控制的集成系統(tǒng)，一般由主控制箱(主機(jī))、各樣開 關(guān)、插卡取電開關(guān)、緊急按鈕、服務(wù)信息輸出面板、空調(diào)控制器、背景音 樂控制器等設(shè)備組成，主機(jī)通過繼電器及可控硅控制室內(nèi)的強(qiáng)電回路，同 時也可以輸出弱電驅(qū)動指示燈及門鈴等等，主機(jī)可以直接接收開關(guān)量信 息，也可以通過數(shù)據(jù)線接收開關(guān)信息與控制命令，主機(jī)可以通過外部網(wǎng)絡(luò) (包括Rs485、 CAN、以太網(wǎng)、電力網(wǎng)等)與PC服務(wù)器實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。 但由于每個用戶對控制功能的要求不同，現(xiàn)有的控制器大部分都針對不同 客戶的不同要求而開發(fā)，所以程序都表現(xiàn)為單一性與專用性，有的還需設(shè) 計專用的硬件，現(xiàn)有的每套室內(nèi)集成控制器的開發(fā)周期基本都需要經(jīng)過以 下的步驟1.確定系統(tǒng)功能功能；2.選擇或設(shè)計硬件與編制程序；3.樣 機(jī)測試與功能修改；4.生產(chǎn)；5.安裝調(diào)試；從上述實現(xiàn)步驟可以看出， 現(xiàn)有室內(nèi)集成控制器的功能實現(xiàn)過程相當(dāng)煩瑣，周期也相當(dāng)長，生產(chǎn)廠家 與用戶之間需要緊密的配合，容易出現(xiàn)溝通上與技術(shù)上的問題問題。對生 產(chǎn)廠家而言，存在銷售成本高，設(shè)計開發(fā)投入大，生產(chǎn)效率低，售后服務(wù) 量大，管理復(fù)雜等問題。對用戶而言，亦存在使用成本高，到貨周期長， 系統(tǒng)功能局限，沒有提供用戶編程接口，不能滿足用戶個性化設(shè)計的可編 程要求，造成替換、升級維護(hù)困難等等?，F(xiàn)有的總線制智能照明控制器， 一般由輸入終端和輸出終端組成，輸 入終端和輸出終端之間使用通訊協(xié)議方式傳輸信號，這種控制系統(tǒng)是模塊 化結(jié)構(gòu)，輸入終端和輸出終端是同一廠家的產(chǎn)品，輸入終端和輸出終端都內(nèi)嵌復(fù)雜的微處理器，能儲存系統(tǒng)狀態(tài)和控制指令，每個終端與終端之間 通訊是通過某種特定的總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這類型控制系統(tǒng)也為用戶提供編程 接口，能滿足用戶個性化照明設(shè)計的可編程要求，由于這類控制系統(tǒng)中的 每個輸入終端和控制設(shè)備里都是微處理器等電子元器件，而輸入終端不是 通用的開關(guān)、門磁等通用產(chǎn)品，造成整套價格十分昂貴，難于讓一般用戶 接受?？偩€制智能照明控制器主要針對使用大型照明控制領(lǐng)域的應(yīng)用。但 對室內(nèi)的服務(wù)指示控制(請勿打擾、請即清理、緊急按鈕信號等客房服務(wù) 與上位機(jī)服務(wù)器控制)、插卡取電身份識認(rèn)控制、門鈴控制、背景音樂控 制、消防強(qiáng)切控制等室內(nèi)電器常用控制功能應(yīng)用方面缺少相應(yīng)產(chǎn)品支持。而現(xiàn)有可編程控制器(Programmable Logic Controller以下簡稱PLC) 適用性也很廣，雖可以編程，但是其過于復(fù)雜的指令系統(tǒng)，如邏輯運算、 順序控制、定時、計數(shù)和運算等操作的指令，令到客戶的使用成本和維護(hù) 成本高，其次就是PLC價格十分昂貴，其過于高昂的購買成本也令到PLC 在室內(nèi)控制領(lǐng)域缺少應(yīng)用，難于讓一般用戶接受。PLC主要應(yīng)用在自動化 流水線、工業(yè)過程控制、運動控制等工業(yè)領(lǐng)域，但對室內(nèi)的服務(wù)指示控制 (請勿打擾、請即清理、緊急按鈕信號等客房服務(wù)與上位機(jī)服務(wù)器控制)、 插卡取電身份識認(rèn)控制、門鈴控制、背景音樂控制、消防強(qiáng)切控制等室內(nèi) 電器常用控制功能應(yīng)用方面缺少相應(yīng)產(chǎn)品支持?，F(xiàn)有相關(guān)技術(shù)列表比較如 下。廣品特怔代表廠家按需訂造的室內(nèi) 電器集成控制器按需訂造、不可編程。功能日后可以不能由用戶自行更改。 室內(nèi)集成控制器的開發(fā)周期長。替換、升級維護(hù)。廣州日順、珠海宏 利來、惠州尊寶、 西安致遠(yuǎn)總線制 智能照明控制器1、 主要應(yīng)用于大型照明控制領(lǐng)域，可由用戶自行編程。 價格十分昂貴。 2、 輸入終端和輸出終端一定都使用微處理器。兩者之間 通訊是通過某種總線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 2、室內(nèi)的服務(wù)指示控制(請勿打擾、請即清理、緊急按 鈕信號等客房服務(wù)與上位機(jī)服務(wù)器控制)、插卡取電身份 識認(rèn)控制、門鈴控制、背景音樂控制、消防強(qiáng)切控制等室 內(nèi)電器常用控制功能應(yīng)用方面缺少相應(yīng)產(chǎn)品支持。奇勝公司C-BUS 總線智能照明系 統(tǒng)、ABB公司的 EIB總線智能照明 系統(tǒng)。可編程控制器 (PLC)1、 主要應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域，可由用戶自行編程。價格 十分昂貴。 2、 室內(nèi)的服務(wù)指示控制(請勿打擾、請即清理、緊急按 鈕信號等客房服務(wù)與上位機(jī)服務(wù)器控制)、插卡取電身份 識認(rèn)控制、門鈴控制、背景音樂控制、消防強(qiáng)切控制等室 內(nèi)電器常用控制功能應(yīng)用方面缺少相應(yīng)產(chǎn)品支持。三菱機(jī)電系列 PLC 西門子系列PLC 施耐德系列PLC5發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單， 配置靈活，功能多樣，易于用戶自行更新設(shè)置，維護(hù)、升級成本低，適用 性好的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述系統(tǒng)實現(xiàn)的基于開關(guān)量控制 的可編程室內(nèi)電器集成控制方法。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn) 一種基于開關(guān)量控制的可編程 模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，包括電源模塊、核心控制模塊、開關(guān)量 輸入模塊、執(zhí)行模塊，所述電源模塊、開關(guān)量輸入模塊及執(zhí)行模塊分別與 核心控制模塊相連接；所述核心控制模塊包括微處理器、存貯器、開關(guān)量 輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口；所述存貯器、開關(guān)量 輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口分別與微處理器相連接。所述存貯器可設(shè)置入微處理器中，與微處理器形成一體式結(jié)構(gòu)；這種 方式可以節(jié)約安裝空間，而且部件受影響可能性較小，工作比較穩(wěn)定，故 障率低。本控制系統(tǒng)還可包括通訊式開關(guān)輸入模塊，所述核心控制模塊還可包 括通訊接口電路，所述通訊式開關(guān)輸入模塊亦與核心控制模塊的通訊接口 電路相連接；所述通訊式開關(guān)輸入模塊以數(shù)據(jù)通訊的方式傳輸開關(guān)量信號的輸入信息。所述開關(guān)量輸入模塊包括開關(guān)按鍵、指示燈，各開關(guān)按鍵通過連接線 與核心控制模塊的開關(guān)量輸入處理接口電路相連接；所述核心控制模塊還 包括弱電驅(qū)動接口電路，所述弱電驅(qū)動接口電路與指示燈相連接。 所述弱電驅(qū)動接口電路還可同時與門鈴等外部組件相連接。 所述執(zhí)行模塊包括繼電器模塊、調(diào)光模塊、音頻控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊 模塊等的一種或多種，可根據(jù)實際需要選擇使用，各模塊均通過信號線分 別與核心控制模塊相應(yīng)的執(zhí)行模塊接口相連接，所述執(zhí)行模塊接口包括繼 電器控制信號光電隔離接口電路、調(diào)光控制信號接口、音頻控制信號接口、 網(wǎng)絡(luò)通訊接口。所述繼電器模塊包括繼電器、信號處理電路、信號輸出電路、繼電器 驅(qū)動電路、繼電器擴(kuò)充接口，所述繼電器與繼電器驅(qū)動電路相連接，信號6處理電路分別與信號輸出電路及繼電器擴(kuò)充接口相連接，所述信號輸出電路同時與繼電器驅(qū)動電路相連接；每個繼電器控制的回路在系統(tǒng)內(nèi)有唯一 的編碼。所述調(diào)光模塊包括單片機(jī)、光電隔離電路、可控硅，所述單片機(jī)通過 光電隔離電路與可控硅相連接。所述調(diào)光模塊可以控制多路調(diào)光燈，每路 調(diào)光燈在系統(tǒng)內(nèi)有唯一的編碼。所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊可為Rs485網(wǎng)絡(luò)模塊、Can總線網(wǎng)絡(luò)模塊、以太網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)模塊等各種聯(lián)網(wǎng)方式的聯(lián)網(wǎng)模塊，可以根據(jù)實際情況選擇其中一種或 多種聯(lián)網(wǎng)方式。各網(wǎng)絡(luò)通訊模塊均為單片機(jī)與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動電路連接構(gòu) 成，具有獨立的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，負(fù)責(zé)核心控制模塊與外部控制中心(外置 PC機(jī))的信息交換與傳輸。所述核心控制模塊還可包括時鐘日歷電路，所述時鐘日歷電路與微處 理器相連接。所述電源模塊由雙隔離12伏電源與市電過零信號檢測電路連接組成。 一種基于開關(guān)量控制的可編程室內(nèi)電器集成控制方法，包括下述步驟(1)用戶根據(jù)使用情況選擇執(zhí)行模塊及開關(guān)量輸入模塊，并確定控制 方案；(2)按控制方案編制系統(tǒng)的接線方式；(3)根據(jù)控制方案及接線方 式，使用編程指令，在PC機(jī)上編制控制程序，然后通過核心控制模塊的 程序下載接口下載到核心控制模塊的存貯器；(4)上電后，微處理器接收 開關(guān)量輸入或其它信號輸入，調(diào)用存儲在存貯器的控制程序?qū)λ休斎胄?號進(jìn)行處理，輸出控制信號或信息到相應(yīng)的執(zhí)行模塊，控制執(zhí)行模塊執(zhí)行。 步驟(3)中，所述編制控制程序包括下述步驟(3-1)在PC機(jī)上創(chuàng) 建用于編程的控制程序；(3-2)根據(jù)開關(guān)類型與接線方式確定開關(guān)量輸入 處理接口電路單元的開關(guān)命令與編號，并按控制方案在開關(guān)命令后輸入控 制命令、控制對象與被控對象的編號，每個輸入命令可以控制一個或多個 對象；(3-3)每個輸入與輸出命令為一行，可以用加注釋文字說明命令的 功能；(3-4)按控制方案與接線方式按(3-2)、 (3-3)兩個步驟列出所有 控制命令。步驟(4)中，所述微處理器的處理包括下述步驟(4-1)按順序判 斷是否有時間觸發(fā)命令、開關(guān)量觸發(fā)命令或網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)命令；(4-2)如有上 述觸發(fā)命令，微處理器將執(zhí)行該觸發(fā)命令所對應(yīng)的控制程序，并更新控制信息，最終將新的控制信息送往對應(yīng)的執(zhí)行模塊；(4-3)如有沒步驟(4-l)所述觸發(fā)命令，微處理器將檢測程序下載命令，如有程序下載命令，微處 理器將調(diào)用程序下載控制程序，將新的控制程序下載到存貯器，然后再從新執(zhí)行新的控制程序；(4-4)微處理器循環(huán)執(zhí)行上述步驟。 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，資源分配合理；本系統(tǒng)所采用的通訊方式，可 以讓有限的單片機(jī)引腳資源得到充分且無重復(fù)、無沖突的利用，使整系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)簡單、清晰。(2) 模塊配置靈活，維護(hù)、升級成本低；本發(fā)明采用模塊式架構(gòu)， 可以按實際使用情況增加或減少功能模塊，用戶還可以任意連接不同形式 的開關(guān)按鈕。(3) 功能更新靈活迅速；獨有的可編程軟件系統(tǒng)可以讓用戶自己編 制控制程序，徹底打破了現(xiàn)有系統(tǒng)完全要廠家提供控制程序模式，不但從 本質(zhì)上改變功能更新的周期，還大大的降低了功能更新的成本，結(jié)合靈活 的模塊配置模式，讓用戶可以以最快的速度與最低的成本組建出適合自己 的控制系統(tǒng)。(4) 系統(tǒng)維護(hù)方便快捷；由于采用模塊配置方式，而且每個模塊上 都有狀態(tài)指示燈指示該模塊的運行情況，維護(hù)人員可以很快了解各個模塊 的運行情況，也可以迅速地對個別模塊進(jìn)行更換。(5) 生產(chǎn)成本低；由于采用模塊式架構(gòu)與可編程的控制技術(shù)，CPU 的資源得到了充分的利用，簡化了外圍電路設(shè)計，靈活的模塊配置方式也 使得每個模塊功能獨立，簡化了電路的同時，增強(qiáng)了各個模塊的通用性， 從而大大節(jié)省了生產(chǎn)成本。(6) 靈活強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能；模塊可配置的方式也使得網(wǎng)絡(luò)功能變得靈活，加上本系統(tǒng)的程序優(yōu)勢，可以讓用戶選擇Rs485、以太網(wǎng)與Can總 線等聯(lián)網(wǎng)方式，改變了現(xiàn)有系統(tǒng)只有單一聯(lián)網(wǎng)模式的不足。


圖1是本發(fā)明的具體實施示意圖。 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)框圖。 圖3是本發(fā)明系統(tǒng)的核心控制模塊的結(jié)構(gòu)框圖。圖4是本發(fā)明的核心控制模塊的原理圖。圖5是軟件系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。圖6是軟件系統(tǒng)的主程序流程圖。圖7是本發(fā)明另一實施方式的模塊結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實 施方式不限于此。 實施例1圖1 圖6示出了本發(fā)明的一種具體實施方式
，由圖1可見，本發(fā)明安裝應(yīng)用的場所為一賓館的客房，要求控制客房內(nèi)的電器設(shè)備，包括衣 櫥燈、臺燈、沙發(fā)燈、房燈、左調(diào)光床燈、右調(diào)光床燈、夜燈、廊燈、頂燈、鏡前燈、排氣扇、背景音樂喇叭等電器；同時包括有左調(diào)光床燈開關(guān)、 右調(diào)光床燈開關(guān)、臺燈開關(guān)、夜燈開關(guān)、沙發(fā)燈開關(guān)、總控開關(guān)、房燈開 關(guān)、廊燈開關(guān)、衛(wèi)生間開關(guān)、SOS開關(guān)、衣柜門磁開關(guān)等開關(guān)組件。本基 于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示， 包括核心控制模塊M1、電源模塊M2、繼電器模塊M3、調(diào)光模塊M4、 音頻控制模塊M5、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊M6、開關(guān)量輸入模塊M7，所有模塊通 過連接線與核心控制模塊M1相連接。圖1所示的衣櫥燈、臺燈、沙發(fā)燈、 房燈、左調(diào)光床燈、右調(diào)光床燈、夜燈、廊燈、頂燈、鏡前燈、排氣扇與 繼電器模塊M3相連接，由繼電器模塊M3控制其開與關(guān)；調(diào)光模塊M4 與左調(diào)光床燈、右調(diào)光床燈相連接，對其開關(guān)和亮度進(jìn)行控制；音頻控制 模塊M5與背景音樂喇叭相連接，對其音量開關(guān)、高低進(jìn)行控制；左調(diào)光 床燈開關(guān)、右調(diào)光床燈開關(guān)、臺燈開關(guān)、夜燈開關(guān)、沙發(fā)燈開關(guān)、總控開 關(guān)、房燈開關(guān)、廊燈開關(guān)、衛(wèi)生間開關(guān)、SOS開關(guān)、衣柜門磁開關(guān)等開關(guān) 組件與開關(guān)量輸入模塊M7相連接。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊M6與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)數(shù)相連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊功能。所述 核心控制模塊M1的結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示，包括微控制器U1 (主要包括 芯片IC7)、時鐘日歷電路U2、程序下載接口U3、繼電器控制信號光電隔 離接口電路U4、音頻控制信號接口 U5、調(diào)光控制信號接口 U6、網(wǎng)絡(luò)通 訊接口 U7、電源接口 U8、弱電驅(qū)動接口電路U9、開關(guān)量輸入處理接口電路UIO、 Rs485通訊信號接口電路Ull;微控制器U1的芯片IC7可為 8051系列芯片，各電路、接口分別與微控制器U1 (內(nèi)置存貯器IC1)相 連接時鐘日歷電路U2與芯片IC7的P2.2、 P2.3、 P2.4 (見圖4)相連， 程序下載接口 U3與芯片IC7的P3.0、 P3.1相連，繼電器控制信號光電隔 離接口電路U4與芯片IC7的P0.5、 P0.6、 P0.7相連，音頻控制信號接口 U5與芯片IC7的P3.5、 P3.6、 P3.7相連，調(diào)光控制信號接口 U6與芯片IC7 的Pl.O、 Pl.l、 P1.2相連，網(wǎng)絡(luò)通訊接口 U7與芯片IC7的P3.2、 P3.3、 P3.4相連，弱電驅(qū)動接口電路U9與芯片IC7的P4.2、 P1.3、 P1.4相連， 開關(guān)量輸入處理接口電路U10與P1.5、 P1.6、 P1.7相連，Rs485通訊信號 接口電路Ull與P3.0、 P3.1、 P2.7相連，其它通訊連接均采用三線制的串 行通訊方式。繼電器控制信號光電隔離接口電路U4的三個光偶完全隔離 了核心控制模塊與繼電器模塊的電源，經(jīng)過光偶的信號再經(jīng)一個斯密特反 相器送往繼電器模塊。弱電驅(qū)動接口電路U9采用串入并出芯片接收與轉(zhuǎn) 換微控制器U1的信號然后使用反相器放大驅(qū)動電流驅(qū)動指示燈、門鈴燈 弱電設(shè)備。開關(guān)量輸入處理接口電路U10采用并入串出芯片將信號送入微 控制器Ul，并入串出芯片的每個輸入端加5伏上拉電阻與采用二極管與 外圍輸入隔離。上述控制系統(tǒng)中，電源模塊M2由雙隔離電源與一個市電過零取樣脈 沖信號組成，雙隔離電源又分別組成雙12伏與雙5伏電源輸出，最終電 源的輸出形式是第一組電源12伏、5伏與第一組電源的地，第二組電源 12伏、5伏與第一組電源的地，市電過零取樣脈沖信號與第二組電源共地， 是調(diào)光控制的基準(zhǔn)。繼電器模塊M3采用串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，各繼電器模塊M3包括繼電器、信 號處理電路、信號輸出電路、繼電器驅(qū)動電路、繼電器擴(kuò)充接口，所述繼 電器與繼電器驅(qū)動電路相連接，信號處理電路分別與信號輸出電路及繼電 器擴(kuò)充接口相連接，所述信號輸出電路同時與繼電器驅(qū)動電路相連接；每 個繼電器控制的回路在系統(tǒng)內(nèi)有唯一的編碼。繼電器模塊M3控制信號經(jīng) 串入并出芯片轉(zhuǎn)換成并行控制信號作用于驅(qū)動芯片，驅(qū)動芯片最終為繼電 器的吸合提供驅(qū)動電流，用戶可以使用一個或串聯(lián)多個繼電器模塊，因為 每個繼電器模塊上的控制信都采用斯密特反相器濾波與增強(qiáng)，所以在增加 多組繼電器模塊的同時保證了驅(qū)動信號的穩(wěn)定性，有非常好的抗干擾效果。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊M6可為Rs485通訊模塊、Can總線網(wǎng)絡(luò)模塊或以太網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)模塊等多種聯(lián)網(wǎng)方式的網(wǎng)絡(luò)模塊，可以根據(jù)實際情況選擇其中一種或 多種聯(lián)網(wǎng)方式。各網(wǎng)絡(luò)模塊與核心控制模塊的連接與通訊方式一樣，可根 據(jù)現(xiàn)有布線或現(xiàn)場環(huán)境與客戶的偏好選擇總線，各網(wǎng)絡(luò)通訊模塊均為單片 機(jī)與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動電路連接構(gòu)成，具有獨立的網(wǎng)絡(luò)通訊能力，負(fù)責(zé)核心 控制模塊與外部控制中心(外置PC機(jī))的信息交換與傳輸。調(diào)光模塊M4包括單片機(jī)(例如89c205D、光電隔離電路、可控硅， 所述單片機(jī)通過光電隔離電路與可控硅相連接。所述調(diào)光模塊可以控制多 路調(diào)光燈，每路調(diào)光燈在系統(tǒng)內(nèi)有唯一的編碼。單片機(jī)接收來自核心控制 模塊的調(diào)光命令，然后對調(diào)光脈沖輸出進(jìn)行調(diào)整，再經(jīng)過光電隔離電路觸 發(fā)可控硅控制燈光的電流，從而實現(xiàn)燈光的亮度控制。所述開關(guān)量輸入模塊M7包括開關(guān)按鍵、指示燈，各開關(guān)按鍵通過連 接線與核心控制模塊M1的開關(guān)量輸入處理接口電路U10相連接；弱電驅(qū) 動接口電路U9與指示燈相連接。微控制器U1的軟件系統(tǒng)是客房控制信息處理系統(tǒng)(簡稱"RIMS")， 該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與流程如圖5、圖6所示，本軟件系統(tǒng)采用模塊化的形式對 各個功能模塊程序進(jìn)行管理，在本軟件系統(tǒng)里有與各個硬件模塊對應(yīng)的模 塊管理程序，RIMS通過運行在存貯器的程序?qū)Ω鱾€模塊進(jìn)行管理，RIMS 運行方式請看流程圖6。根據(jù)圖1所示，由上述控制系統(tǒng)實現(xiàn)的一種基于開關(guān)量控制的可編程 室內(nèi)電器集成控制方法，包括下述步驟(1) 核心控制模塊Ml和電源模塊M2及開關(guān)量輸入模塊M7是系統(tǒng) 必要模塊，用戶根據(jù)使用情況選擇執(zhí)行模塊(繼電器模塊M3、調(diào)光模塊 M4、音頻控制模塊M5、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊M6)，并確定控制方案；(2) 按控制方案編制系統(tǒng)的接線方式；具體的接線方式如下繼電器模塊M3的第1回路R1接線廊燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第2回路R2接線頂燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第3回路R3接線鏡前燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第4回路R4接線排氣扇的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第5回路R5接線房燈的強(qiáng)電回路；繼電器模塊M3的第6回路R6接線臺燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第7回路R7接線夜燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第8回路R8接線沙發(fā)燈的強(qiáng)電回路； 繼電器模塊M3的第9回路R9接線衣櫥燈的強(qiáng)電回路； 調(diào)光模塊M4的第1回路D1接線右調(diào)光床燈的強(qiáng)電回路； 調(diào)光模塊M4的第2回路D2接線左調(diào)光床燈的強(qiáng)電回路； 音頻控制模塊M5接線背景音樂喇叭； 網(wǎng)絡(luò)通訊模塊M6接線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)數(shù)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第1回路Bl接線廊燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第2回路B2接線衛(wèi)生間開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第3回路B3接線房燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第4回路B4接線右調(diào)光床燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第5回路B5接線臺燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第6回路B6接線夜燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第7回路B7接線總控開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第8回路B8接線沙發(fā)燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第9回路B9接線左調(diào)光床燈開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第10回路B10接線衣柜門磁開關(guān)； 開關(guān)量輸入模塊M7的第11回路Bll接線SOS開關(guān)。 (3)根據(jù)控制方案及接線方式，使用編程指令，在PC機(jī)上編制控制 程序，然后通過核心控制模塊的程序下載接口下載到核心控制模塊的存貯器；具體的控制程序如下=R1'Bl控制廊燈的開與關(guān)B2==R2\3\4'B2控制頂燈、鏡前燈、排氣扇的開與關(guān)B3==R5'B3控制房燈的開與關(guān)B4==D1'B4控制右調(diào)光床燈的開、關(guān)和調(diào)節(jié)亮度B5==R6'B5控制臺燈的開與關(guān)B6=—R7'B6控制夜燈的開與關(guān)B7==MST'B7控制總控開關(guān)B8==R8'B8控制沙發(fā)燈的開與關(guān)B9:=D2'B9控制左調(diào)光床燈的開、關(guān)和調(diào)節(jié)亮度B10=H ON R9 L OFF R9 'BIO控制衣櫥燈的開與關(guān) B11=H OFF Tl L ON SOS1 Tl OFF SOS 'Bll是緊急按鈕,短按打 開SOS信號，長按T1時間后關(guān)閉SOS信號MSTOK=OFF Rl\2\3\4\5\6\8\9 Dl\2 ON R7 '按下總控開關(guān)的第一動作是夜燈點亮，并關(guān)閉其它燈光MSTNEXT=Dl\2-2-30 OFF R7 '按下總控開關(guān)的第二動 作是關(guān)閉夜燈，打開左右調(diào)光燈亮度為30%CARDIN=ONRl Dl\2-50 '插卡時點亮廊燈，點亮左右調(diào)光床燈亮度為5 0%T1=TS10 '定義T1的時間(4)上電后，微處理器接收開關(guān)量輸入或其它信號輸入，調(diào)用存儲 在存貯器的上述控制程序?qū)λ休斎胄盘栠M(jìn)行處理，輸出控制信號或信息 到相應(yīng)的執(zhí)行模塊，控制執(zhí)行模塊執(zhí)行；具體為(4-1)按順序判斷是否 有時間觸發(fā)命令、開關(guān)量觸發(fā)命令或網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)命令；(4-2)如有上述觸發(fā) 命令，微處理器將執(zhí)行該觸發(fā)命令所對應(yīng)的控制程序，并更新控制信息， 最終將新的控制信息送往對應(yīng)的執(zhí)行模塊；(4-3)如有沒步驟(4-1)所述 觸發(fā)命令，微處理器將檢測程序下載命令，如有程序下載命令，微處理器 將調(diào)用程序下載控制程序，將新的控制程序下載到存貯器，然后再從新執(zhí) 行新的控制程序；(4-4)微處理器循環(huán)執(zhí)行上述步驟。從上述操作步驟可以看出，本系統(tǒng)運行的程序簡單，并沒有微電腦復(fù) 雜與抽象的指令，也沒有復(fù)雜的語法，每一行一條指令，對指令的擺放位 置也沒有限制，"'"后面為語句的注釋，可以讓用戶清楚命令的意思。在 需要不同的控制方式時，只需要更改以上程序，而不象現(xiàn)有系統(tǒng)需要更換 微電腦的程序，從本質(zhì)上改變了現(xiàn)有系統(tǒng)的程序編寫方式的同時又能實現(xiàn) 幾乎所有同類系統(tǒng)的功能。本系統(tǒng)結(jié)合模塊化的構(gòu)成方式后，更是徹底改 變了現(xiàn)有系統(tǒng)的程序與硬件的局限性，讓用戶可以迅速地得到自己所需的 控制方式，降低了成本的同時，更節(jié)約了時間，也擺脫了現(xiàn)有編程模式的 束縛，讓用戶完全掌控自己的系統(tǒng)。本實施例的結(jié)構(gòu)如圖7所示，本實施例結(jié)構(gòu)除下述特征外同實施例1:實施例2本控制系統(tǒng)還可包括通訊式開關(guān)輸入模塊，所述核心控制模塊還包括通訊 接口電路，所述通訊式開關(guān)輸入模塊亦與核心控制模塊的通訊接口電路(圖3中Rs485通訊接口電路Ull)相連接；所述通訊式開關(guān)輸入模塊包括單片機(jī)、通訊驅(qū)動電路、開關(guān)按鍵、指示燈，通訊驅(qū)動電路、開關(guān)按鍵、指示 燈分別與單片機(jī)連接。所述通訊式開關(guān)輸入模塊以數(shù)據(jù)通訊的方式傳輸開關(guān)量信號的輸入信息。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上 述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改 變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于包括電源模塊、核心控制模塊、開關(guān)量輸入模塊、執(zhí)行模塊，所述電源模塊、開關(guān)量輸入模塊及執(zhí)行模塊分別與核心控制模塊相連接；所述核心控制模塊包括微處理器、存貯器、開關(guān)量輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口；所述存貯器、開關(guān)量輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口分別與微處理器相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述存貯器設(shè)置入微處理器中，與微處理器形成一體式結(jié)構(gòu)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于包括通訊式開關(guān)輸入模塊，所述核心控制模 塊包括通訊接口電路，所述通訊式開關(guān)輸入模塊亦與核心控制模塊的通訊 接口電路相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器 集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)量輸入模塊包括外殼、開關(guān)按鍵、 指示燈，各開關(guān)按鍵通過連接線與核心控制模塊的開關(guān)量輸入處理接口電 路相連接；所述核心控制模塊還包括弱電驅(qū)動接口電路，所述弱電驅(qū)動接口電路與指示燈相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述執(zhí)行模塊包括繼電器模塊、調(diào)光模塊、音頻控制模塊、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊等的一種或多種，各模塊均通過信號線分別 與核心控制模塊相應(yīng)的執(zhí)行模塊接口相連接，所述執(zhí)行模塊接口包括繼電 器控制信號光電隔離接口電路、調(diào)光控制信號接口、音頻控制信號接口、 網(wǎng)絡(luò)通訊接口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述繼電器模塊包括繼電器、信號處理電路、信號輸出電路、繼電器驅(qū)動電路、繼電器擴(kuò)充接口，所述繼電器與繼電器 驅(qū)動電路相連接，信號處理電路分別與信號輸出電路及繼電器擴(kuò)充接口相 連接，所述信號輸出電路同時與繼電器驅(qū)動電路相連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器 集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述調(diào)光模塊包括單片機(jī)、光電隔離電路、 可控硅，所述單片機(jī)通過光電隔離電路與可控硅相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)通訊模塊為Rs485網(wǎng)絡(luò)模塊、Can 總線網(wǎng)絡(luò)模塊或以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模塊，各網(wǎng)絡(luò)通訊模塊均為單片機(jī)與相應(yīng)的網(wǎng) 絡(luò)驅(qū)動電路連接構(gòu)成。
9、 一種由權(quán)利要求1 8任一項所述的控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基于開關(guān)量控制的可編程室內(nèi)電器集成控制方法，其特征在于包括下述步驟(l)用戶根據(jù)使用情況選擇執(zhí)行模塊及開關(guān)量輸入模塊，并確定控制方案；(2)按 控制方案編制系統(tǒng)的接線方式；(3)根據(jù)控制方案及接線方式，使用編程 指令，在PC機(jī)上編制控制程序，然后通過核心控制模塊的程序下載接口 下載到核心控制模塊的存貯器；(4)上電后，微處理器接收開關(guān)量輸入或 其它信號輸入，調(diào)用存儲在存貯器的控制程序?qū)λ休斎胄盘栠M(jìn)行處理， 輸出控制信號或信息到相應(yīng)的執(zhí)行模塊，控制執(zhí)行模塊執(zhí)行。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于開關(guān)量控制的可編程室內(nèi)電器集成控 制方法，其特征在于步驟(4)中，所述微處理器的處理包括下述步驟(4-1)按順序判斷是否有時間觸發(fā)命令、開關(guān)量觸發(fā)命令或網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)命 令；(4-2)如有上述觸發(fā)命令，微處理器將執(zhí)行該觸發(fā)命令所對應(yīng)的控制 程序，并更新控制信息，最終將新的控制信息送往對應(yīng)的執(zhí)行模塊；(4-3) 如有沒步驟(4-1)所述觸發(fā)命令，微處理器將檢測程序下載命令，如有 程序下載命令，微處理器將調(diào)用程序下載控制程序，將新的控制程序下載 到存貯器，然后再從新執(zhí)行新的控制程序；(4-4)微處理器循環(huán)執(zhí)行上述步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于開關(guān)量控制的可編程模塊化室內(nèi)電器集成控制系統(tǒng)，其特征在于包括電源模塊、核心控制模塊、開關(guān)量輸入模塊、執(zhí)行模塊，所述電源模塊、開關(guān)量輸入模塊及執(zhí)行模塊分別與核心控制模塊相連接；所述核心控制模塊包括微處理器、存貯器、開關(guān)量輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口；所述存貯器、開關(guān)量輸入處理接口電路、程序下載接口、執(zhí)行模塊接口分別與微處理器相連接。本發(fā)明同時提供一種基于開關(guān)量控制的可編程室內(nèi)電器集成控制方法。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單，資源分配合理，模塊配置靈活，維護(hù)、升級成本低，功能更新靈活迅速，系統(tǒng)維護(hù)方便快捷，網(wǎng)絡(luò)功能靈活強(qiáng)大的優(yōu)點。
文檔編號G05B19/04GK101246358SQ20081002680
公開日2008年8月20日 申請日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月14日
發(fā)明者黃健華, 黃榮生 申請人:黃健華