專利名稱：一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家居控制產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家 居控制系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
中國的智能家居行業(yè)興起于上世紀九十年代的末期，隨著人民生活水平的提高， 中國的智能家居行業(yè)取得了更加迅猛的發(fā)展并日益滲透到平常百姓的生活當中。隨著互聯(lián) 網(wǎng)向普通家庭生活不斷擴展，消費電子、計算機、通訊一體化趨勢日趨明顯，現(xiàn)代智能家居 由于其安全、方便、高效、快捷、智能化等特點在21世界將成為現(xiàn)代社會和家庭的新時尚。在現(xiàn)有技術(shù)的智能家居實現(xiàn)模式中，一般都是借用于計算機進行控制，利用控制 網(wǎng)絡(luò)布線，控制信號通過有線電纜進行傳輸，或者依賴于2. 4G無線網(wǎng)絡(luò)，每個家電增加一 個無線接受模塊，這兩種方式實現(xiàn)的智能家居成本較高，需要計算機輔助控制，結(jié)構(gòu)較復(fù) 雜，耗能高，使用不方便，同時這種家居構(gòu)造必須在家庭房屋設(shè)計初期就必須進行布線或者 進行無線網(wǎng)絡(luò)布置，無法實現(xiàn)家庭智能化改造。使用無線接收模塊的還需要給每個家電增 加無線接收模塊，同時控制時，必須進行一對一的無線連接配對后才能進行控制。使用時極 不方便，架設(shè)控制網(wǎng)絡(luò)的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述缺陷，本發(fā)明的目的即在于提供一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能 家居控制系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的
本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，主要包括 電力線、無線網(wǎng)絡(luò)、與電力線連接的電力線受控設(shè)備、還包括紅外受控設(shè)備、轉(zhuǎn)發(fā)器和 無線遙控單元，
所述電力線受控設(shè)備，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號 后，執(zhí)行相對應(yīng)的操作；
所述紅外受控設(shè)備，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的紅外編碼后，執(zhí)行相對應(yīng)的操作； 所述無線遙控單元，與轉(zhuǎn)發(fā)器連接，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令，并且接 收轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的反饋信息；
所述轉(zhuǎn)發(fā)器包括與電力線耦合連接的電力線耦合單元、與該電力線耦合單元信號交 互連接的調(diào)制解調(diào)單元、無線收發(fā)單元、紅外收發(fā)單元、控制單元、存儲單元；
所述調(diào)制解調(diào)單元將所述控制單元輸出的信號調(diào)制到載波頻率，輸送到電力線耦合 單元，并且該調(diào)制解調(diào)單元從電力線耦合單元收到的載波信號中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸給控制單 元；
所述電力線耦合單元將與其連接的電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變換為 低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元，并且，所述電力線耦合單元將與其連接的調(diào)制解調(diào)單元
5輸出的含有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力線；
所述無線收發(fā)單元，與控制單元連接，用于接收無線遙控單元所發(fā)送的具有控制指令 的信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元；或，向無線遙控單元發(fā)送反饋信息；
所述紅外收發(fā)單元，與控制單元連接，用于接收紅外受控設(shè)備的紅外編碼信號，并把所 述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元；
或，當接收到控制單元發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備 發(fā)送與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼；
所述控制單元，與無線收發(fā)單元、紅外收發(fā)單元、調(diào)制解調(diào)單元、存儲單元連接， 用于當接收到無線收發(fā)單元發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為載波控制信號并向所 述調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送，或者轉(zhuǎn)換成紅外編碼信號并向所述紅外收發(fā)單元發(fā)送；
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元發(fā)送與所 述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號；
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲單元， 或向無線收發(fā)單元發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；
當接收到紅外收發(fā)單元的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行對 應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元中；
所述存儲單元，與控制單元連接，用于存儲控制單元上的有用數(shù)據(jù)，和，存儲與控制指 令對應(yīng)后紅外編碼信息。 一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制方法，包括
接收紅外受控設(shè)備的紅外編碼信號，并把所述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元； 當接收到紅外收發(fā)單元的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行對 應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元中；
將電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變換為低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元， 并從該低壓電信號中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸給控制單元， 或，
通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令后，接收無線遙控單元所發(fā)送的具有控制指令的 信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元；
判斷接收到的指令內(nèi)容，當接收到無線收發(fā)單元發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為 載波控制信號并向所述調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送，或者轉(zhuǎn)換成含有紅外編碼信息的信號并向所述 紅外收發(fā)單元發(fā)送， 或，
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元發(fā)送與所 述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號， 或，
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲單元， 或向無線收發(fā)單元發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；
當接收到控制單元發(fā)送的載波控制信號時，將控制單元輸出的信號調(diào)制到載波頻率， 輸送到電力線耦合單元，并且，所述電力線耦合單元將與其連接的調(diào)制解調(diào)單元輸出的含 有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力線，或，
當接收到控制單元發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備發(fā)送 與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼， 或，
當接收到控制單元發(fā)送的反饋信息時，向無線遙控單元發(fā)送反饋信息，或，存儲電力線 上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)；
在收到轉(zhuǎn)發(fā)器通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號后，電力線受控設(shè)備執(zhí)行相對 應(yīng)的操作；
在收到轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的紅外編碼后，紅外受控設(shè)備執(zhí)行相對應(yīng)的操作。使用本系統(tǒng)時，先利用各個紅外受控設(shè)備的遙控器向本系統(tǒng)發(fā)送含有控制信息的 紅外編碼，并將該紅外編碼轉(zhuǎn)化為控制信息數(shù)據(jù)進行存儲，當接收到無線遙控單元發(fā)送的 控制信息時，將控制信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的紅外編碼或電力載波信號，并向相對應(yīng)的紅外受控 設(shè)備或電力線受控設(shè)備進行發(fā)送，完成對各個受控設(shè)備的智能控制。在本系統(tǒng)主要利用電 力線與紅外進行對各終端設(shè)備進行控制，使用十分方便，并且在架設(shè)本系統(tǒng)時只需要利用 現(xiàn)有的電力線，架設(shè)極為方便；并且，本系統(tǒng)是利用單片機對系統(tǒng)進行控制，成本低廉。


為了易于說明，本發(fā)明由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。圖1為本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)的一種實施例 的示意圖2為本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)發(fā)器原理示 意圖3為本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)的電氣原理圖； 圖4為本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)的無線遙控單元原 理示意圖5為利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)的的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖6為利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)的電力線載波發(fā)送接收部分的 電路結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制方法的工作流程圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。請參閱圖1、圖2與圖3，本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系 統(tǒng)，主要包括
電力線、無線網(wǎng)絡(luò)、與電力線連接的電力線受控設(shè)備101、紅外受控設(shè)備102、轉(zhuǎn)發(fā)器 103和無線遙控單元104，
所述電力線受控設(shè)備101，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器103通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號后，執(zhí)行相對應(yīng)的操作；
所述紅外受控設(shè)備102，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器103發(fā)送的紅外編碼后，執(zhí)行相對應(yīng)的操
作；
所述無線遙控單元104，與轉(zhuǎn)發(fā)器103連接，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器103發(fā)送控制 指令，并且接收轉(zhuǎn)發(fā)器103發(fā)送的反饋信息；
所述轉(zhuǎn)發(fā)器103包括與電力線耦合連接的電力線耦合單元201、與該電力線耦合單元 信號交互連接的調(diào)制解調(diào)單元202、無線收發(fā)單元203、紅外收發(fā)單元204、控制單元205、存 儲單元206 ；
所述電力線耦合單元201將與其連接的電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變 換為低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元202，并且，所述電力線耦合單元201將與其連接的調(diào) 制解調(diào)單元202輸出的含有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力 線.
一入 ，
所述調(diào)制解調(diào)單元202將所述控制單元205輸出的信號調(diào)制到載波頻率，輸送到電力 線耦合單元201，并且該調(diào)制解調(diào)單元202從電力線耦合單元201收到的載波信號中解調(diào)出 數(shù)據(jù)傳輸給控制單元205 ；
所述無線收發(fā)單元203，與控制單元205連接，用于接收無線遙控單元104所發(fā)送的具 有控制指令的信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元205 ；或，向無線遙控單元104發(fā)送反饋信息；
所述紅外收發(fā)單元204，與控制單元205連接，用于接收紅外受控設(shè)備102的紅外編碼 信號，并把所述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元205 ；
或，當接收到控制單元205發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控 設(shè)備102發(fā)送與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼；
所述控制單元205，與無線收發(fā)單元203、紅外收發(fā)單元204、調(diào)制解調(diào)單元202、存儲單 元206連接，
用于當接收到無線收發(fā)單元203發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為載波控制信號 并向所述調(diào)制解調(diào)單元202發(fā)送，或者轉(zhuǎn)換成紅外編碼信號并向所述紅外收發(fā)單元204發(fā) 送；
當接收到調(diào)制解調(diào)單元202從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元204 發(fā)送與所述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號；
當接收到調(diào)制解調(diào)單元202從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲 單元206，或向無線收發(fā)單元204發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；
當接收到紅外收發(fā)單元204的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行 對應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元206中；
所述存儲單元206，與控制單元205連接，用于存儲控制單元205上的有用數(shù)據(jù)，和，存 儲與控制指令對應(yīng)后紅外編碼信息。
進一步，如4所示，所述無線遙控單元包括
主芯片控制部分401 用于判別控制編碼信號，并把編碼信號根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換成相應(yīng)功 能指令；
數(shù)據(jù)存儲部分402:與主芯片控制部分401連接，用于存儲無線收發(fā)部分發(fā)送的控制指 令和接收到的反饋信息；無線收發(fā)部分403 與主芯片控制部分401連接，用于向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令，并接收 轉(zhuǎn)發(fā)器所發(fā)送的反饋信息；
顯示驅(qū)動部分404 與主芯片控制部分401連接，用于顯示操作界面；
控制輸入部分405:與主芯片控制部分401連接，用于向主芯片控制部分發(fā)送控制編
碼信號。進一步，所述智能家居控制系統(tǒng)還包括用于為調(diào)制解調(diào)單元提供電力線過零點 信號的過零檢測單元。進一步，所述調(diào)制解調(diào)單元包括與電力線耦合單元連接的信號接收電路和信號 發(fā)送電路，以及與該信號接收電路和信號發(fā)送電路分別連接的電力線調(diào)制解調(diào)部分，所述 電力線調(diào)制解調(diào)部分和控制單元連接。進一步，所述智能家居控制系統(tǒng)還包括用于為所述智能家居控制系統(tǒng)提供能量 的電源。請參閱圖5，本發(fā)明智能家居控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)器的控制電路包括射頻RF發(fā)送接收 回路、紅外發(fā)送接收回路、電力線載波回路；
所述射頻接收回路的接線方法為RF收發(fā)模塊的1，4腳接直流電源3.3V-5.5V，RF收 發(fā)模塊的2腳接R13的一腳，R13的另外一腳接單片機的28腳，RF收發(fā)模塊的3腳接R14 的一腳，R14的另外一腳接單片機的27腳。其中，射頻接收回路的工作流程包括設(shè)備初始化過程與無線和載波控制操作過 程；
所述設(shè)備初始化過程具體為當用戶長按下多功能遙控器的設(shè)備初始化按鍵時，多功 能遙控器以無線形式發(fā)出設(shè)備信息上報命令，無線轉(zhuǎn)發(fā)器通過無線接收模塊JPi收到此命 令后，單片機讀取該數(shù)據(jù)并把它轉(zhuǎn)換成電力線載波信號通過電力線載波模塊JP2發(fā)送到電 力線上，電力線上的主設(shè)備收到此命令后發(fā)出返回信息，返回電力線網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備種類，數(shù) 量及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，返回信息通過電力線傳輸?shù)綗o線轉(zhuǎn)發(fā)器，無線轉(zhuǎn)發(fā)器接收后到返回信 息后轉(zhuǎn)換成RF信號返回給多功能遙控器，多功能遙控器接收到返回信息就開始按照上述 傳輸路徑以此信息提供的設(shè)備種類，數(shù)量逐個發(fā)出設(shè)備狀態(tài)詢問信息，并等待電力線上各 個設(shè)備返回其狀態(tài)信息，如果單個設(shè)備詢問超過4次仍未回復(fù)其狀態(tài)，則做報錯處理；經(jīng)過 此過程多功能遙控器將獲得電力線上的各個設(shè)備數(shù)量和狀態(tài)信息。多功能遙控器在經(jīng)過設(shè)備初始化過程后獲得電力線上的設(shè)備種類，數(shù)量和個數(shù)及 各個設(shè)備狀態(tài)，多功能遙控器會把獲得的設(shè)備按設(shè)備類型在遙控器顯示屏上顯示成一個或 者若干個設(shè)備通道列表。所述無線和載波控制操作過程具體包括單一控制操作工作流程和場景控制操作 工作流程，
所述單一控制操作工作流程為用戶按下多功能遙控器相應(yīng)按鍵可以單獨控制列表中 的一個設(shè)備通道，并能獲得該設(shè)備通道的狀態(tài)。當用戶按下多功能遙控器相應(yīng)按鍵時，多功 能遙控器根據(jù)協(xié)議發(fā)出無線編碼指令通過無線發(fā)射電路發(fā)送出去，無線轉(zhuǎn)發(fā)器接收到多功 能遙控器發(fā)出的用戶指令后，按照協(xié)議根據(jù)接收到的指令類型把它轉(zhuǎn)換成另外一種格式的 無線命令或者電力線載波信號發(fā)送出去，相關(guān)設(shè)備收到經(jīng)過轉(zhuǎn)換后的信號，再根據(jù)協(xié)議翻 譯成設(shè)備能識別的指令去控制相應(yīng)設(shè)備狀態(tài)，受控設(shè)備收到控制命令后做出開/關(guān)或其他
9狀態(tài)改變，并把改變后的通道狀態(tài)發(fā)送給無線轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器再根據(jù)協(xié)議通過無線的形式 返回給多功能遙控器。所述場景控制操作工作流程為用戶也可以編輯各個設(shè)備，可以在場景操作界面 把不同類型的設(shè)備的通道狀態(tài)添加在一起組成一個場景，可以添加和刪除一個或多個場 景，從而實現(xiàn)按下多功能遙控器一個按鍵打開多個相關(guān)設(shè)備通道或改變通道狀態(tài)。具體包 括場景添加與場景刪除；
場景添加
一，在多功能遙控器場景操作界面點擊場景添加按鈕，多功能遙控器根據(jù)協(xié)議向無線 轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出場景設(shè)置指令，無線轉(zhuǎn)發(fā)器再把該指令轉(zhuǎn)換成另外一種傳輸格式的信號發(fā)送給 所有設(shè)備，同時多功能遙控器彈出初始化中更新的所有設(shè)備通道的列表；
二，點擊設(shè)備或者設(shè)備通道列表中一個設(shè)備通道相對應(yīng)的按鍵，多功能遙控器向無線 轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出設(shè)備添加進場景指令，相應(yīng)設(shè)備收到無線轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)出的設(shè)備或設(shè)備通道添加進 場景的指令時會記下多功能遙控器設(shè)置的場景號，并存儲下場景號和相應(yīng)的設(shè)備或設(shè)備通 道的關(guān)聯(lián)記憶，并根據(jù)協(xié)議返回添加成功信號，從而完成場景添加過程。場景刪除
場景刪除包括單一通道刪除和場景號刪除，單一刪除相關(guān)設(shè)備收到刪除通道指令后 會刪除掉該通道和場景號的關(guān)聯(lián)記憶。場景號刪除相關(guān)設(shè)備收到場景刪除指令后會刪除 掉所有設(shè)備和該場景號所產(chǎn)生的所有關(guān)聯(lián)記憶。具體步驟為
一，當用戶通過操作界面進入多功能遙控器場景操作，點擊編輯某個已經(jīng)建立的場景， 多功能遙控器將彈出該場景中所有設(shè)備和設(shè)備通道的列表；
二，點擊設(shè)備或設(shè)備通道列表中某個設(shè)備通道相對應(yīng)的按鍵，多功能遙控器向無線轉(zhuǎn) 發(fā)器發(fā)出設(shè)備通道刪除出該場景指令，相關(guān)設(shè)備收到該指令后會刪除掉多功能遙控器關(guān)于 該場景號的關(guān)聯(lián)記憶，從而完成場景刪除過程。所述紅外發(fā)送接收回路包括紅外接收回路與紅外發(fā)送回路；所述紅外接收回路 的接線方法為紅外接收頭DlO安裝在電路板2，其2，3腳接直流電源3. 3V-5. 5V，1腳接單 片機的44腳。所述紅外發(fā)送回路的接線方法為單片機Ul的25腳輸出分別接R15和R16的一 端，R15的另一端接Ql的基極(1腳)，Ql的發(fā)射極(2腳)接地，集電極(3腳)接D6的負極 端，D6的正極接D5的負極，D5的正極接D2的負極，D2的正極接Dl的負極，Dl的正極接電 阻R9的一端，R9的另外一端接12伏直流電源；R16的另一端接Q2的基極(1腳)，Q2的發(fā) 射極(2腳)接地，集電極(3腳)接D8的負極端，D8的正極接D7的負極，D7的正極接D4的 負極，D4的正極接D3的負極，D3的正極接電阻RlO的一端，RlO的另外一端接12伏直流電 源；
其中，紅外發(fā)送接收回路的工作流程包括紅外學(xué)習(xí)過程與紅外和載波對碼操作過程； 所述紅外學(xué)習(xí)過程具體為當用戶長按下KEYAl按鍵，當指示燈閃爍5次后松開按鍵， 連續(xù)按KEYBl鍵選擇進入紅外學(xué)習(xí)模式，此時指示燈D12，D13閃爍，按下任意紅外遙控器的 一個功能按鍵時，遙控器發(fā)出紅外編碼信號，單片機Ul通過檢測紅外接收頭輸出引腳DlO 的一腳的狀態(tài)來判斷按鍵編碼數(shù)據(jù)并把得到的數(shù)據(jù)存儲在U2 (外部EEPR0M)里面。所述紅外和載波對碼操作過程具體為在使用前，為了使無線轉(zhuǎn)發(fā)器與多功能
10遙控器建立起相應(yīng)的用戶關(guān)系，必須經(jīng)過對碼。對碼過程如下首先，長按下“無線轉(zhuǎn)發(fā) 器” KEYAl按鍵，當指示燈D12閃爍5次后松開按鍵，連續(xù)按KEYBl鍵選擇進入載波對碼學(xué) 習(xí)模式，指示燈D13慢閃表示已進入對碼狀態(tài)。然后，馬上按下載波設(shè)備的任意一個按鍵， 發(fā)出載波信號即可完成對碼。若對碼成功后，“無線轉(zhuǎn)發(fā)器”的指示燈D12，D13會快速閃爍 幾下后熄滅。此時，無線轉(zhuǎn)發(fā)器就會與多功能遙控器建立起相對應(yīng)的用戶關(guān)系，此時按下遙 控器剛剛學(xué)習(xí)的按鍵發(fā)出紅外編碼，無線轉(zhuǎn)發(fā)通過紅外接收頭DlO接收到紅外編碼信號， 并找到和此編碼匹配的載波命令，發(fā)出載波控制命令，打開載波設(shè)備相應(yīng)按鍵。并且，同時 按下載波設(shè)備的按鍵，轉(zhuǎn)發(fā)器也會發(fā)出對應(yīng)的紅外編碼信號。請參閱圖6，在本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)中電力 線載波回路包括電力線載波發(fā)送回路、電力線載波接收回路與過零檢測回路；
所述電力線載波發(fā)送回路的連線方法具體為初級繞組兩端點(5，6引腳)間并聯(lián)12V 雙向TVS 二極管，Sl的第5引腳接Ll的一端，Ll的另外一端接C2的一端，C2的另外一 端接市電電力網(wǎng)火線輸入端，Sl的6腳接電力網(wǎng)零線輸入端；次級繞組有兩路，一路繞組 (1，2引腳)是電力線載波耦合信號輸出端，1腳接直流12伏電壓，經(jīng)過調(diào)制后的載波信號 經(jīng)過Ll和C12構(gòu)成的LC濾波器濾波，接RlO的一端，RlO的另一端接Q5基極，Q5的集電 極接Sl的2腳，Q5的發(fā)射極接地。所述的Ll取值為470uH，C12為InF，所述的RlO范圍 為560 Ω —5. IK Ω之間，所述的Q5為BC818，所述的Si，初級繞組(5，6腳)為150Τ,電感量 L6-5= 27uH士25% ；次級繞組 1 (1，2 腳)為 5T，電感量 L2_l=27uH士25% ；次級繞組 2 (3,4 腳)為5T，電感量L3-4= 24mH士20%，繞組的的排列可以不同。所述電力線載波接收回路的連線方法具體為初級繞組兩端點(5，6引腳)間并聯(lián) 12V雙向TVS 二極管，Sl的第5引腳接Ll的一端，Ll的另外一端接C2的一端，C2的另外 一端接市電電力網(wǎng)火線輸入端，Sl的6腳接電力網(wǎng)零線輸入端，R12—腳接電力線的火線 輸入端，另外一腳接電力線的零線輸入端，Sl的另一路次級繞組(3，4腳)是電力線載波信 號輸入端，這兩個引腳用接線座接到B板，所述的Ll取值為18uH，C2的取值為47nF/630V， R12的取值是IM Ω ；
Sl的3腳通過引線接電阻R14的一端，R14的另外一端接電容C13的一端，C13的另外 一端接電感L2的一端，L2的另外一端接電阻Rll的一端并且和調(diào)制解調(diào)芯片Ul的2腳相 接，Rll的另外一端接地；
Sl的4腳通過引線接電阻R15的一端，R15的另外一端接電容C14的一端，C14的另外 一端接電感L4的一端，L4的另外一端接電阻R13的一端并且和調(diào)制解調(diào)芯片Ul的3腳相 接，R13的另外一端接地，電感L3和電容C15，電阻R12并接在調(diào)制解調(diào)芯片Ul的2，3腳之 間。所述的電阻R14，R15取值為51 Ω，電容C13和C14取值為100nF，電感L2和L4取值為 IOOuH,電阻Rll和R13的取值為20ΚΩ，電容C15的取值為10nF，電感L3的取值為lmH。所述過零檢測回路的接線方法具體為過零檢測回路接線電阻Rll —端接火線 輸入端，另外一端接D5的正極，D5的負極接光耦Ul的1腳，光耦的2腳接電力網(wǎng)的零線輸 入端光耦4腳接3. 3V電源，光耦Ul的3腳接R9到地同時3腳引出線到達B板調(diào)制解調(diào)芯 片Ul的13腳，所述的電阻Rll取值為100K Ω/0. 5W，二極管D5為1Ν4007，光耦Ul為PC817 和 NEC2501。為便于理解，下面以一實施例對本發(fā)明一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制方法，進行詳細的描述，請參看圖7，具體包括
701.接收紅外編碼
接收紅外受控設(shè)備的紅外編碼信號，并把所述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元；
702.將紅外編碼與控制指令對應(yīng)并儲存
當接收到紅外收發(fā)單元的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行對 應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元中；
703.從電力線端或無線網(wǎng)絡(luò)輸入控制信號
將電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變換為低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元， 并從該低壓電信號中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，
或，
通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令后，接收無線遙控單元所發(fā)送的具有控制指令的 信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元；
704.判斷接收到的指令內(nèi)容
判斷接收到的指令內(nèi)容，當接收到無線收發(fā)單元發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為 載波控制信號并向所述調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送，或者含有紅外編碼信息的信號并向所述紅外收 發(fā)單元發(fā)送，
或，
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元發(fā)送與所 述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號，
或，
當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲單元， 或向無線收發(fā)單元發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；
705.通過電力線發(fā)送控制信號
當接收到控制單元發(fā)送的載波控制信號時，將控制單元輸出的信號調(diào)制到載波頻率， 輸送到電力線耦合單元，并且，所述電力線耦合單元將與其連接的調(diào)制解調(diào)單元輸出的含 有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力線；
706.通過紅外發(fā)送控制信號
當接收到控制單元發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備發(fā)送 與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼；
707.通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送反饋信息或存儲有用數(shù)據(jù)
當接收到控制單元發(fā)送的反饋信息時，向無線遙控單元發(fā)送反饋信息，或，存儲電力線 上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)；
708.電力線受控設(shè)備執(zhí)行相對應(yīng)的操作
在收到轉(zhuǎn)發(fā)器通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號后，電力線受控設(shè)備執(zhí)行相對 應(yīng)的操作；
709.紅外受控設(shè)備執(zhí)行相對應(yīng)的操作
在收到轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的紅外編碼后，紅外受控設(shè)備執(zhí)行相對應(yīng)的操作。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，包括電力線、無線網(wǎng)絡(luò)、與電力線連接的電力線受控設(shè)備、其特征在于，還包括紅外受控設(shè)備、轉(zhuǎn)發(fā)器和無線遙控單元，所述電力線受控設(shè)備，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號后，執(zhí)行相對應(yīng)的操作；所述紅外受控設(shè)備，用于在收到轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的紅外編碼后，執(zhí)行相對應(yīng)的操作；所述無線遙控單元，與轉(zhuǎn)發(fā)器連接，用于通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令，并且接收轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的反饋信息；所述轉(zhuǎn)發(fā)器包括與電力線耦合連接的電力線耦合單元、與該電力線耦合單元信號交互連接的調(diào)制解調(diào)單元、無線收發(fā)單元、紅外收發(fā)單元、控制單元、存儲單元；所述調(diào)制解調(diào)單元將所述控制單元輸出的信號調(diào)制到載波頻率，輸送到電力線耦合單元，并且該調(diào)制解調(diào)單元從電力線耦合單元收到的載波信號中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸給控制單元；所述電力線耦合單元將與其連接的電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變換為低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元，并且，所述電力線耦合單元將與其連接的調(diào)制解調(diào)單元輸出的含有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力線；所述無線收發(fā)單元，與控制單元連接，用于接收無線遙控單元所發(fā)送的具有控制指令的信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元；或，向無線遙控單元發(fā)送反饋信息；所述紅外收發(fā)單元，與控制單元連接，用于接收紅外受控設(shè)備的紅外編碼信號，并把所述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元；或，當接收到控制單元發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備發(fā)送與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼；所述控制單元，與無線收發(fā)單元、紅外收發(fā)單元、調(diào)制解調(diào)單元、存儲單元連接，用于當接收到無線收發(fā)單元發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為載波控制信號并向所述調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送，或者轉(zhuǎn)換成紅外編碼信號并向所述紅外收發(fā)單元發(fā)送；當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元發(fā)送與所述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號；當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲單元，或向無線收發(fā)單元發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；當接收到紅外收發(fā)單元的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行對應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元中；所述存儲單元，與控制單元連接，用于存儲控制單元上的有用數(shù)據(jù)，和，存儲與控制指令對應(yīng)后紅外編碼信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述無線遙控單元包括主芯片控制部分用于判別控制編碼信號，并把編碼信號根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換成相應(yīng)功能指令；數(shù)據(jù)存儲部分與主芯片控制部分連接，用于存儲無線收發(fā)部分發(fā)送的控制指令和接 收到的反饋信息；無線收發(fā)部分與主芯片控制部分連接，用于向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令，并接收轉(zhuǎn)發(fā)器所發(fā)送的反饋信息；顯示驅(qū)動部分與主芯片控制部分連接，用于顯示操作界面；控制輸入部分與主芯片控制部分連接，用于向主芯片控制部分發(fā)送控制編碼信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述智能家居控制系統(tǒng)還包括用于為調(diào)制解調(diào)單元提供電力線過零點信號的過零檢 測單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述調(diào)制解調(diào)單元包括與電力線耦合單元連接的信號接收電路和信號發(fā)送電路，以及 與該信號接收電路和信號發(fā)送電路分別連接的電力線調(diào)制解調(diào)部分，所述電力線調(diào)制解調(diào) 部分和控制單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述智能家居控制系統(tǒng)還包括用于為所述智能家居控制系統(tǒng)提供能量的電源。
6.一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制方法，其特征在于，包括 接收紅外受控設(shè)備的紅外編碼信號，并把所述紅外編碼信號發(fā)送到控制單元； 當接收到紅外收發(fā)單元的紅外編碼時，根據(jù)協(xié)議把所述紅外編碼與控制指令進行對應(yīng)，并將與控制指令對應(yīng)后的紅外編碼信息存儲到存儲單元中；將電力線上含有控制指令的高壓電信號耦合變換為低壓電信號后輸入調(diào)制解調(diào)單元， 并從該低壓電信號中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸給控制單元， 或，通過無線網(wǎng)絡(luò)向轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送控制指令后，接收無線遙控單元所發(fā)送的具有控制指令的 信號，并轉(zhuǎn)發(fā)到控制單元；判斷接收到的指令內(nèi)容，當接收到無線收發(fā)單元發(fā)送的控制指令時，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換為 載波控制信號并向所述調(diào)制解調(diào)單元發(fā)送，或者轉(zhuǎn)換成含有紅外編碼信息的信號并向所述 紅外收發(fā)單元發(fā)送， 或，當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的控制指令時，向紅外收發(fā)單元發(fā)送與所 述控制指令對應(yīng)的含有紅外編碼信息的信號， 或，當接收到調(diào)制解調(diào)單元從電力線上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)并根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)存到存儲單元， 或向無線收發(fā)單元發(fā)送反饋信息數(shù)據(jù)；當接收到控制單元發(fā)送的載波控制信號時，將控制單元輸出的信號調(diào)制到載波頻率， 輸送到電力線耦合單元，并且，所述電力線耦合單元將與其連接的調(diào)制解調(diào)單元輸出的含 有控制指令的低壓電力信號耦合變換為高壓電信號后輸入電力線， 或，當接收到控制單元發(fā)送的含有紅外編碼信息的信號時，向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備發(fā)送 與紅外編碼信號相對應(yīng)的紅外編碼， 或，當接收到控制單元發(fā)送的反饋信息時，向無線遙控單元發(fā)送反饋信息，或，存儲電力線 上解調(diào)出來的有用數(shù)據(jù)；在收到轉(zhuǎn)發(fā)器通過電力線發(fā)送的含有控制指令的電信號后，電力線受控設(shè)備執(zhí)行相對 應(yīng)的操作；在收到轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的紅外編碼后，紅外受控設(shè)備執(zhí)行相對應(yīng)的操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及家居控制產(chǎn)品領(lǐng)域，具體涉及一種利用電力線和遙控器組網(wǎng)的智能家居控制系統(tǒng)及其方法。包括電力線、無線網(wǎng)絡(luò)、與電力線連接的電力線受控設(shè)備、紅外受控設(shè)備、轉(zhuǎn)發(fā)器和無線遙控單元；本系統(tǒng)的工作流程為，先利用各個紅外受控設(shè)備的遙控器向本系統(tǒng)發(fā)送含有控制信息的紅外編碼，并將該紅外編碼轉(zhuǎn)化為控制信息數(shù)據(jù)進行存儲，當接收到無線遙控單元發(fā)送的控制信息時，將控制信息轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的紅外編碼或電力載波信號，并向相對應(yīng)的紅外受控設(shè)備或電力線受控設(shè)備進行發(fā)送，完成對各個受控設(shè)備的智能控制。在本系統(tǒng)主要利用電力線與紅外進行對各終端設(shè)備進行控制，使用十分方便，并且在架設(shè)本系統(tǒng)時只需要利用現(xiàn)有的電力線，架設(shè)極為方便。
文檔編號H04B3/54GK101908911SQ201010267738
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者劉利華 申請人:劉利華