專利名稱：X－10信號同步發(fā)射器裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及X-10信號處理系統(tǒng)，尤其涉及到一種可與X-10信號發(fā)射控制器進行同步動作的X-10信號發(fā)射器裝置。
背景技術：
家居智能化技術起源于美國，最具代表性的是X-10電力載波技術，X-10是一種電力載波(PLC)協(xié)議，X-10的控制信號通過原有的電線傳播，接收器就可以按照電力線上傳遞的控制信號來控制家電完成開、關和燈的調明、調暗動作了，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡系統(tǒng)中各個設備的資源共享。因其布線簡單、功能靈活，安裝便捷，擴展容易而被人們廣泛接受和應用。
然而X-10產(chǎn)品在我國的應用例子并不多見，X-10的一些技術限制了在我國的推廣使用，其中抗干擾性能差是推廣應用的一個瓶頸，究其原因如下1.我國的電網(wǎng)波動較大，接入的干擾噪聲較多并且沒有進行較好的抑制。這給X-10在我國的推廣應用帶來相當大的困難。如在美國電力線一般是0.2～2mV的噪音(干擾信號強度)，中國電力線一般會有10～20mV的噪音。在不同的城市里，老區(qū)的電力線噪音比較大，并分布在13-27mV之間；新區(qū)的電力線噪音比較小，多數(shù)分布在5-15mV之間。
2.長距離的傳輸會導致信號衰竭，這也會在我們家庭電路中有所體現(xiàn)，接觸不良或者輕微的漏電的同時，X-10信號也被削弱了，當然最主要的還是有些電器是要吸收X-10信號的！根據(jù)經(jīng)驗，大屏幕電視機、電腦的主機和顯示器、UPS不間斷電源等等都可以稱作是X-10信號的殺手。還有些抑制電力線噪聲的設備，也會在一定程度上削弱X-10信號。
3.信號干擾。低壓電力線一般由銅或其他電的良導體加工而成，其本身的阻抗很小。對不同頻率的信號，其阻抗略有變化且相對穩(wěn)定。因此，電力線本身的阻抗并不是產(chǎn)生干擾的主要原因。對于干擾問題分析從技術角度而言，利用電力線作為傳輸媒介，主要存在著以下幾個干擾因素。
(1)脈沖噪聲是電力線上最大的噪聲源。噪聲具有突變、高能和覆蓋頻率范圍廣的特點，對載波信號影響很大，不僅會造成信號誤碼率升高，而且可能使接收設備內部產(chǎn)生自干擾，嚴重影響整個系統(tǒng)的工作。
(2)信號衰減和阻抗變化，由于家用電器啟停隨機性大引起。如冰箱易造成電力負載變化大，使得電力線阻抗可從0.1Ω變到100Ω，信號衰減從55dB到100dB。
(3)持續(xù)諧波干擾。如開關電源產(chǎn)生的主諧波頻率在50kHz以上，處于載波信號的頻率范圍。
為解決上述問題，目前已在以下幾個方面做了改進首先，在線路進入用戶住宅前采用新型的耦合器，該耦合器不僅能增強發(fā)送信號，更重要的是進行濾波；其次，在X-10的發(fā)射端也增加放大和耦合電路，通過帶通濾波器以限制輸出信號的頻譜和減少諧波分量的電平；最后，在接收端除通過帶通濾波器，來改善信噪比，再采用看門狗技術保證控制器快速復位。
但其不足之處在于這些改進方式只是在一定程度上對X-10的運用帶來幫助，但效果不甚理想，對信號極弱的區(qū)域顯的束手無力，且這種耦合方式本身就會帶來耦合衰減(理論上可以將器的內阻做得相當小來減少耦合衰減)。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種具有檢測功能且能與原X-10信號可同步運作的X-10信號同步發(fā)射器，來實現(xiàn)高速、可靠、同步控制。
本發(fā)明是通過如下方式達到的1.在同步發(fā)射器上設有檢測按鈕3、測試碼盤1、測試檔位開關2、及X-10信號指示燈4及電源指示燈5，內部設有相應的電路裝置。首先將該同步發(fā)射器接入到配電箱中進行測試，調節(jié)測試碼盤到不同的組別，按下測試按鈕，并配合使用測試檔位開關，看所有X-10的設備是否都能響應，以找到與該設備相對應的測試碼盤組別。
2。當信號控制器開啟，發(fā)出X-10信號后，同步發(fā)射器內對電力線上的信號進行采集、放大、整形、輸出到微處理器中進行處理后，立即向電力線上發(fā)射同樣的120K信號，實現(xiàn)對信號衰減區(qū)域的彌補，從而使得在同一組別上的X-10設備得以集中控制。
1.圖1本實用新型的外觀結構示意圖；2.圖2本實用新型的電路原理示意圖；3.圖3本實用新型工作流程圖具體實施方式
現(xiàn)結合圖1、圖2詳述本發(fā)明具體實施方式
本發(fā)明主要包括同步發(fā)射器本體、檢測按鈕3、測試碼盤1、測試檔位開關2、及X-10信號指示燈4及電源指示燈5，內部設有相應的電路裝置；其中電路裝置主要由以下功能模塊組成1.001 接收120K信號靈敏度調節(jié)開關；分三檔，低、中、高，所響應電力線上的X-10 120K信號靈敏度分別為20mv、10mv、5mv。
2.002 27V直流電源部分處理；為發(fā)射X-10120K信號處理部分(003)提供27V電源。
3.003 向電力線發(fā)射120K信號處理電路；能接受(010)MCU的指令向電力線進行發(fā)射X-10120K信號。
4.004 5.1V電源；為MCU提供電源。
5.005 晶振；為MCU提供標準的3.84MHZ時鐘振蕩源。
6.006 A-P根碼選擇開關；與碼盤對應(A-P)16組可選組別。
7.007 電力線信號采集器；進行電力線上任何信號的采集處理。
8.008 信號放大整形輸出；
9.009 CPU復位電壓處理器；10.010 微處理器；11.011 發(fā)射X-10 120K信號測試按鈕；12.012 信號指示和電源指示燈；13.013 50HZ采集器；在同步發(fā)射器上設有檢測按鈕、測試碼盤、測試檔位開關、及指示燈，內部設有相應的電路裝置。首先將該同步發(fā)射器接入到配電箱中進行測試，調節(jié)測試碼盤到不同的組別，按下測試按鈕，并配合使用測試檔位開關，看所有X-10的設備是否都能響應，以找到與該設備相對應的測試碼盤組別。這時將該同步發(fā)射器設在信號控制器與因信號衰減而不能正常工作設備之間，當信號控制器開啟，發(fā)出X-10信號X-10信號是在頻率為50HZ每半個周期為10ms的波上從過零點開始發(fā)出三個間隔一樣，脈寬為1ms的X-10 120K信號，當本實用新型裝置在電力線上從過零點開始并在200uS區(qū)間內采集到10個120K的方波信號時，立即發(fā)射出脈寬為1.5ms時間的120K信號，并且該同步器發(fā)射的120K與原信號120K相位達到同步，完成了第一個120K信號的轉發(fā)，第二個與第三個由于是跟第一個信號來發(fā)射的，它的發(fā)射時間固定的，所以可以通過零點開始用延時來達到同步發(fā)射。該信號將在電力線上進行發(fā)射傳遞，同時點亮指示燈閃1次，使得原X10信號發(fā)射器能夠控制離其電力線更遠的X-10設備。由于X10接收器只采樣第一個1mS脈寬的120K信號，本發(fā)明的發(fā)射時間為1.5ms與原電力線上1ms進行了疊加，而發(fā)射起始時間隔相差很小，可能只有幾微秒，在實際操作中感覺在用X10信號發(fā)射器進行控制時，所有設備的控制命令全部是由X10信號器發(fā)出的，無中間間隔感，故認為是一種同步進行。
權利要求1.一種X-10信號同步發(fā)射器裝置，其特征在于在控制面板上設有測試碼盤(1)和檔位開關(2)及測試按鈕(3)，其中測試碼盤(1)與電路模塊中(006)相連，檔位開關(2)與電路模塊(001)相連，測試按鈕(3)與電路模塊中(011)相連；信號采集功能模塊(007)、信號放大整形輸出功能模塊(008)、微處理器(010)、信號發(fā)射功能模塊(003)依次相連。
專利摘要一種X－10信號同步發(fā)射器裝置，其特征在于在控制面板上設有測試碼盤和檔位開關及測試按鈕，其中測試碼盤與電路模塊中006相連，檔位開關與電路模塊001相連，測試按鈕與電路模塊中011相連；信號采集功能模塊007、信號放大整形輸出功能模塊008、微處理器010、信號發(fā)射功能模塊003依次相連。具有檢測功能且能與原X－10信號同步運作，來實現(xiàn)高速、可靠、同步控制。
文檔編號H04B3/54GK2810039SQ200520108010
公開日2006年8月23日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權日2005年5月18日
發(fā)明者李龍 申請人:鄭敏航, 李龍