專利名稱：一種智能家電控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力網絡網技術領域，特別涉及一種智能家電控制器。
背景技術：
隨著科技和社會的不斷進步，智能化家居已經逐步應用到用戶家庭。所述智能化家居就是對住宅小區(qū)實現智能化管理，而住宅小區(qū)智能化是利用4C技術(包括計算機、網絡與通訊、自控、IC卡四種不同的技術)，通過有效的傳輸網絡，將多元信息服務與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成在一起，為住宅小區(qū)的服務與管理提供高技術的智能化管理手段，以實現快捷高效的超值服務與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境?，F有智能化家居主要通過安裝家庭終端實現的，具體應用為家庭內部的安防系統(tǒng)以及家電控制器。安防系統(tǒng)通過報警主機連接家庭終端組成，可實現聲音報警以及手機報警。家電控制器通過控制主機連接家庭終端組成，可實現網絡、手機、遙控設備等方式進行控制。目前，智能家電控制器主要通過人工、定時等方式實現對家電的控制，不能滿足智能家電全方位的需求，特別是無法根據電網負荷情況，自動控制家電，調整家電的運行模式，即不能達到合理用電的目的，降低了能源的使用效率。

實用新型內容本實用新型實施例提供一種智能家電控制器，以實現根據電網負荷變化的情況， 對家電進行自動控制的技術問題，從而提高能源的使用效率。為解決上述技術問題，本實用新型實施例提供一種智能家電控制器，包括電源耦合電路、窄帶PLC載波通信器、處理器、通信接口和家用電器控制接口，其中，所述電源耦合電路，用于從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC信號；所述窄帶PLC載波通信器，與所述電源耦合電路和處理器連接，用于將輸入的所述窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL ；所述處理器，與窄帶PLC載波通信器連接，用于根據輸入的所述TTL電平確定當前的電網電價信息，并將所述電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，以及將所述家電控制命令發(fā)送給所述通信接口；所述通信接口，用于將所述處理器轉換的所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接
π ； 所述家用電器控制接口，用于將接收到的所述家電控制命令發(fā)送給家用電器，控制對應的家用電器進入對應的運行模式。優(yōu)選的，還包括電可擦可編程只讀存儲器，與所述處理器連接，用于存儲所述電網電價信息及與其配對的家用電器信息。優(yōu)選的，所述通信接口包括藍牙接口或串口接口。本實用新型中，智能家電控制器先通過220V插頭接入電網，電源耦合電路將電網中窄帶PLC信號提取出來，然后將窄帶PLC信號通過窄帶PLC載波通信電路后轉化形成邏輯電平TTL，得到對應的電價信息，通過UART串口將邏輯電平TTL傳送給處理器。處理器將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀，并從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息，然后通過I2C總線將電價信息及與其配對的家用電器信息存儲在EEPROM中，最后，經過藍牙等通信接口將所述家用電器控制命令傳送給對應的家用電器，控制家用電器進入對應的運行模式，提高能源的使用效率。

圖1為本實用新型提供的一種控制家用電器運行模式的方法的流程圖；圖2為本實用新型提供的一種控制家用電器運行模式的裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的一種智能家電控制器的結構示意圖；圖4為本實用新型提供的一種智能家電控制器的應用實例的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型實施例的方案，
以下結合附圖和實施方式對本實用新型實施例作進一步的詳細說明。請參閱圖1，為本實用新型提供的一種智能家電控制器的結構示意圖，所述智能家電控制器包括電源耦合電路11、窄帶PLC載波通信器12、處理器13、通信接口 14和家用電器控制接口 15。其中，所述電源耦合電路11，用于從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC 信號，即先通過220V插頭接入電網，再將電網中窄帶電力線載波通信PLC信號提取出來；所述窄帶PLC載波通信器12，與所述電源耦合電路和處理器連接，用于將輸入的所述窄帶PLC 信號轉化成邏輯電平TTL ；所述處理器13，與窄帶PLC載波通信器連接，用于根據輸入的所述TTL電平確定當前的電網電價信息，并將所述電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，以及將所述家電控制命令發(fā)送給所述通信接口，其中，根據所述TTL電平確定當前的電網電價信息包括將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀；從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息。其中，所述電網電價信息可以包括時間，電價，費率等，但并不限于此；所述通信接口 14，用于將所述處理器轉換的所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接口 ；所述家用電器控制接口 15，用于將所述家電控制命令發(fā)送給家用電器，以控制對應的家用電器進入對應的運行模式。優(yōu)選的，所述智能家電控制器還包括電可擦可編程只讀存儲器，與所述處理器連接，用于存儲所述電網電價信息及與其配對的家用電器信息。優(yōu)選的，所述通信接口可以包括藍牙接口或串口接口，但并不限于此，只要是數據傳輸接口都可以。本實用新型中，智能家電控制器先通過220V插頭接入電網，電源耦合電路將電網中窄帶PLC信號提取出來，然后將窄帶PLC信號通過窄帶PLC載波通信電路后轉化形成邏輯電平TTL，得到對應的電價信息，通過UART串口將邏輯電平TTL傳送給處理器。處理器將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀，并從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息，然后通過I2C總線將電價信息及與其配對的家用電器信息存儲在EEPROM中，最后，經過藍牙等通信接口將所述家用電器控制命令傳送給對應的家用電器，控制家用電器進入對應的運行模式。還請參閱圖2，為本實用新型提供的智能家電控制器的一種應用實例的結構示意圖。所述智能家電控制器包括電源耦合電路211、窄帶PLC載波通信器212、處理器213、 通信接口 214和家用電器控制接口 215，還可以包括電可擦可編程只讀存儲器EEPR0M216、 220V輸入插頭217、以及家用電器動力接口 218。其中，家用電器控制接口 215和家用電器動力接口 218可以集成在一起，也可以獨立部署在智能家電控制器中，本實施例以獨立部署在智能家電控制器中為例。所述220V輸入插頭217，提供電源供給，并提供電網中窄帶PLC信號傳送的節(jié)點。所述電源耦合電路211，用于通過220V輸入插頭從窄帶PLC通道中將電網中窄帶 PLC信號提取出來，并傳送給窄帶PLC載波通信器212 ；所述窄帶PLC載波通信電路212，用于將輸入的窄帶PLC信號轉化形成邏輯電平 TTL，其中，邏輯電平TTL是一種5V邏輯電平，是單片機通信的最基本單元，通過不同的邏輯電平TTL組合可以實現不同數據流的傳送，電價信息就可以通過單片機的串口模塊轉化成邏輯電平TTL傳送。即通過UART串口將所述邏輯電平TTL傳送給處理器213 ；所述處理器213，是整個智能家電控制器的核心部分，協(xié)調處理各功能單元之間的數據傳輸。也就是說，處理器通過PLC載波通信電路212接收到邏輯電平TTL，將所述TTL 轉換成標準的通信協(xié)議幀，從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息， 根據電網電價的高中低要求，控制家電控制接口電路執(zhí)行相應的節(jié)能動作，完成一次自動控制動作。也就是說，處理器213解析出電網電價信息后，按照通信規(guī)約去識別數據中所包含的電價信息，根據電價的高中低要求，自動轉換成與家電控制相關的控制命令，并通過通信接口將數據包發(fā)送到家用電器控制接口，控制家用電器完成相應節(jié)能省電動作。所述EEPR0M216，用于通過I2C總線接收處理器發(fā)送的所述電價信息及與其配對的家用電器信息，并保存。所述通信接口 214，用于將接收的處理器213發(fā)送的所述控制命令轉發(fā)給家用電器控制接口 215，其中，所述通信接口 214可以包括藍牙、串口等接口，當然，還可以包括其他的數據傳輸接口，該接口只要能實現智能家電控制器與家用電器之間的通信即可。所述家用電器控制接口 215，用于將接收到的所述控制命令發(fā)送對應的家用電器， 控制所述家用電器進入對應的運行模式，實現了對家用電器的控制功能。所述家用電器動力接口 218，用于通過家電供電線路連接與所述220V輸入插頭 217和所述電源耦合電路211之間的窄帶PLC通道上。其中，該實施例中的窄帶PLC通信電路，用于智能家電控制器與電網的通信；而家電控制接口用于智能家電控制器與家用電器之間的通信。在該實施例中，由于低壓PLC技術(即窄帶PLC通信電路，在用戶家庭內的配電線路使用了低壓PLC技術，該技術就是能將普通的電力線路作為通訊的媒介)具有無需布線、 覆蓋范圍廣(整個用戶家庭)、連接方便等優(yōu)點，采用低壓PLC作為通信信道提高了控制效率，不受位置影響，降低施工難度。本實用新型中，智能家電控制器先通過220V插頭接入電網，電源耦合電路將電網中窄帶PLC信號提取出來，然后將窄帶PLC信號通過窄帶PLC載波通信電路后轉化形成邏輯電平TTL，得到對應的電價信息，通過UART串口將邏輯電平TTL傳送給處理器。處理器將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀，并從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息，然后通過I2C總線將電價信息及與其配對的家用電器信息存儲在EEPROM中，最后，經過藍牙等通信接口將所述家用電器控制命令傳送給對應的家用電器，控制家用電器進入對應的運行模式。本實用新型智能家用電器與電網直接交互，實現自動用電管理。基于網絡化、融合業(yè)務與功能的原則，憑借用電信息采集系統(tǒng)、的網絡平臺，直接向家電控制器發(fā)送用電信息、用電方式以及電價政策等相關內容。建立電器與電網之間實時連接、互動、開放的數字網絡，實現電力流、信息流、業(yè)務流的有機融合，滿足電網雙向互動需求、實現電器與電網之間的自動調節(jié)控制。提供通信與能源一體化服務、構建新型客戶關系、提高全社會能源利用水平?；谏鲜鰧嵤├?，還請參閱圖3，為本實用新型提供的一種控制家用電器運行模式的方法的流程圖；本實施例中，所述方法包括步驟301 從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC信號；具體包括先通過220V插頭接入電網，再將電網中窄帶電力線載波通信PLC信號提取出來。步驟302 將所述窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL ；步驟303 根據所述邏輯電平TTL確定當前的電網電價信息；步驟304 將所述電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令；步驟305 將所述控制命令發(fā)送給對應的家用電器控制接口，以控制家用電器進入對應的運行模式。優(yōu)選的，在步驟303和步驟304之間，所述方法還可以包括識別所述電網電價信息中的高中低要求；其中，所述步驟304具體還包括將所述電網電價信息的高中低要求轉換成與家用電器對應的控制命令。優(yōu)選的，步驟305中，將所述控制命令發(fā)送給對應的家用電器控制接口，以控制家用電器進入對應的運行模式具體包括通過通信接口將所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接口 ；所述家用電器控制接口將所述控制命令發(fā)送對應的家用電器，控制所述家用電器進入對應的運行模式。其中，所述通信接口為數據傳輸接口，可以包括藍牙接口或串口接口等，但不限于此，還可以包括其他與其功能類似的接口，本實用新型實施例不做限制。優(yōu)選的，步驟302中，所述將所述窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL具體可以是 將窄帶PLC信號通過窄帶PLC載波通信電路轉化形成邏輯電平TTL。優(yōu)選的，步驟303中，所述根據所述TTL電平確定當前的電網電價信息包括將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀；從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息。其中，所述電網電價信息可以包括時間，電價，費率等，但并不限于此。優(yōu)選的，所述方法還包括將所述電網電價信息及與其配對的家用電器信息存儲到電可擦可編程只讀存儲器中。其目的是便于作為指導家用電器節(jié)能減排的控制依據。本實用新型中，智能家電控制器先通過220V插頭接入電網，再將電網中窄帶PLC信號提取出來，然后，將此窄帶PLC信號轉化形成邏輯電平TTL，得到電價信息，并肩所述電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，最后，將所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接口，以控制家用電器進入對應的運行模式。也就是說，智能家電控制器可以感知電網，并根據電網的負荷變化控制家用電器進入不同的運行模式，實現自動調節(jié)，從而提高了能源的使用效率。進一步，本實用新型中，可以通過通信接口(比如藍牙、串口等)將家電控制命令傳送給家用電器控制接口，家用電器控制接口將所述控制命令發(fā)送對應的家用電器，控制所述家用電器進入對應的運行模式，提高了能源的使用效率。相應的，本實用新型實施例還提供一種控制家用電器運行模式的裝置，其結構示意圖詳見圖4，所述裝置包括提取單元41，轉化單元42，確定單元43、轉換單元44和控制單元45，其中，所述提取單元41，用于從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC信號；即先通過220V插頭接入電網，再將電網中窄帶電力線載波通信PLC信號提取出來。所述轉化單元 42，用于將所述窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL，具體可以將窄帶PLC信號通過窄帶PLC 載波通信電路轉化形成邏輯電平TTL ；確定單元43用于根據所述邏輯電平TTL確定當前的電網電價信息；所述轉換單元44，用將所述電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，并發(fā)送所述控制命令；所述控制單元45，用于將接收到的所述控制命令發(fā)送給對應的家用電器，以控制家用電器進入對應的運行模式。優(yōu)選的，所述裝置還可以包括識別單元，與確定單元連接，用于識別所述電網電價信息中的高中低要求；所述轉換單元，還用于將所述電網電價信息的高中低要求轉換成與家用電器對應的控制命令，并發(fā)送所述控制命令至所述控制單元。 優(yōu)選的，所述控制單元包括通信接口和家用電器控制接口，其中，所述通信接口， 用于將接收到的所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接口 ；所述家用電器控制接口，用于將所述控制命令發(fā)送對應的家用電器，控制所述家用電器進入對應的運行模式。優(yōu)選的，所述轉化單元為窄帶PLC載波通信器，用于將輸入的所述窄帶PLC信號轉換為邏輯電平TTL;優(yōu)選的，所述確定單元為處理器，包括協(xié)議幀轉換單元和電價解析單元，其中，協(xié)議幀轉換單元，用于將所述TTL轉換成標準的通信協(xié)議幀；電價解析單元，用于從所述標準的通新協(xié)議幀中解析出當前的實時電網電價信息。也就是說，窄帶PLC載波通信器將邏輯電平TTL輸入給主處理器(比如CPU)的串口接收器，由串口接收器將邏輯電平TTL轉換成標準的通訊協(xié)議幀，然后主CPU根據標準的通訊協(xié)議解析出當前的實時電網電價。優(yōu)選的，所述裝置還可以包括存儲單元，用于存儲所述電網電價信息及與其配對的家用電器信息。優(yōu)選的，所述控制家用電器運行模式的裝置可以集成在智能家電控制器中，或者家庭終端設備中，或獨立部署，本實用新型不做限制。本實用新型中，控制家用電器運行模式的裝置可以感知電網，并根據電網的負荷變化控制家用電器進入不同的運行模式，實現自動調節(jié)，從而提高了能源的使用效率。還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設
備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不
排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。 通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本實用新型可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執(zhí)行本實用新型各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種智能家電控制器，其特征在于，包括電源耦合電路、窄帶PLC載波通信器、處理器、通信接口和家用電器控制接口，其中，所述電源耦合電路，用于從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC信號； 所述窄帶PLC載波通信器，與所述電源耦合電路和處理器連接，用于將輸入的所述窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL ；所述處理器，與窄帶PLC載波通信器連接，用于根據輸入的所述TTL電平確定當前的電網電價信息，并將所述電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，以及將所述家電控制命令發(fā)送給所述通信接口 ；所述通信接口，用于將所述處理器轉換的所述控制命令發(fā)送給家用電器控制接口 ； 所述家用電器控制接口，用于將接收到的所述家電控制命令發(fā)送給家用電器，控制對應的家用電器進入對應的運行模式。
2.根據權利要求1所述的智能家電控制器，其特征在于，還包括電可擦可編程只讀存儲器，與所述處理器連接，用于存儲所述電網電價信息及與其配對的家用電器信息。
3.根據權利要求1或2所述的智能家電控制器，其特征在于，所述通信接口包括藍牙接口或串口接口。
專利摘要本實用新型涉及一種智能家電控制器，包括電源耦合電路，用于從電網中提取窄帶電力線載波通信PLC信號；窄帶PLC載波通信器，與電源耦合電路和處理器連接，用于將輸入的窄帶PLC信號轉化成邏輯電平TTL；處理器，與窄帶PLC載波通信器連接，用于根據輸入的TTL電平確定當前的電網電價信息，并將電網電價信息轉換成與家用電器對應的控制命令，以及將家電控制命令發(fā)送給通信接口；通信接口，用于將處理器轉換的控制命令發(fā)送給家用電器控制接口；家用電器控制接口，用于將接收到的家電控制命令發(fā)送給家用電器，控制對應的家用電器進入對應的運行模式。實現了根據電網負荷變化情況，對家電進行自動控制的技術問題，提高了能源的使用效率。
文檔編號G08C19/00GK202058301SQ201120046840
公開日2011年11月30日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權日2011年2月24日
發(fā)明者孫振升, 沈燕平, 鄭學明, 鄭祖翊 申請人:國網信息通信有限公司, 國網信通億力科技股份有限公司