專利名稱：家庭自動化及抄表控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，尤其是一種家庭智能住宅產(chǎn)品。
現(xiàn)代社會，人們對生活質(zhì)量的要求與日俱增，各種家用設(shè)備及電器也應(yīng)運(yùn)而生，但如何對這些設(shè)備和電器進(jìn)行控制，如何實(shí)現(xiàn)家用水、電、氣三表的抄表自動化，如何實(shí)現(xiàn)家庭安全自動報(bào)敬警等等問題，對家庭智能化提出了更高要求。
在現(xiàn)有的住宅智能化裝置中，有的采用RS485總線技術(shù)，有的采用CATV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有的通過現(xiàn)有電話網(wǎng)進(jìn)行控制聯(lián)網(wǎng)的類似控制器產(chǎn)品。
采用RS485總線技術(shù)和CATV網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的類似產(chǎn)品，存在以下不足之處(1)、采用主從式通訊方式每一次有效通訊必須經(jīng)歷兩個環(huán)節(jié)(從與主通訊時先要向主申請，申請通過后主向從發(fā)一通訊允許信號，從與從之間通訊也必須經(jīng)過這個過程，申請通訊的節(jié)點(diǎn)須向主控制網(wǎng)絡(luò)申請，申請通過后主網(wǎng)絡(luò)向通訊的雙方發(fā)送通訊允許信號。)，造成主從網(wǎng)絡(luò)延時不可預(yù)測，使得在網(wǎng)絡(luò)較大時，網(wǎng)絡(luò)的通訊效率大大降低，網(wǎng)絡(luò)被嚴(yán)重堵塞；(2)、基于物理層的連接兩種技術(shù)僅規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)連接的物理特性和尋址方法，意味著它僅實(shí)現(xiàn)了ISO/OSI 7層協(xié)議的第1,2層，其他層的實(shí)現(xiàn)由每個產(chǎn)品的開發(fā)者獨(dú)立編制，不但使得產(chǎn)品的通訊可靠性得不到明確保障，而且還使得各家的產(chǎn)品通訊互不兼容的局面。
采用電話網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品，存在以下不足之處(1)、不使用專用的網(wǎng)線連接網(wǎng)絡(luò)控制器，而使用電話撥號方式進(jìn)行通訊的點(diǎn)對點(diǎn)連接使得建立通訊連接的時間不可預(yù)測，導(dǎo)致通訊實(shí)時性很差。而通訊質(zhì)量依賴于電話網(wǎng)，交換機(jī)等其它設(shè)備的質(zhì)量和繁忙程度，有相當(dāng)?shù)牟豢深A(yù)測性。(2)、未采用任何網(wǎng)絡(luò)通訊模型進(jìn)行通訊設(shè)計(jì)所有的通訊協(xié)議均由各開發(fā)商獨(dú)立編寫，沒有采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，與各家產(chǎn)品的通訊互不兼容。(3)、要求智能建筑工程商需要具備大量的專門技術(shù)力量來進(jìn)行此項(xiàng)開發(fā)工作，增加他們的技術(shù)難度和工程成本，而且如此開發(fā)出的產(chǎn)品在功能和可靠性上也得不到很好的保障。
本實(shí)用新型的目的意在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種實(shí)現(xiàn)家用電器和設(shè)備自動控制，水、電、氣三表的抄表自動化以及實(shí)現(xiàn)家庭安全報(bào)警等自動化的住宅智能控制裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案一種家庭自動化及抄表控制裝置，由控制模塊和執(zhí)行模塊組成，控制模塊包括外接有時鐘和復(fù)位電路的微處理器，執(zhí)行模塊包括電源電路，微處理器是下載了相應(yīng)監(jiān)控程序的神經(jīng)元(Neuron)芯片、神經(jīng)元芯片還外接有存儲器和通信收發(fā)器，輸入輸出端口12，執(zhí)行模塊還包括輸入電路、掃描電路和輸出電路，輸入電路由輸入接口后接隔離器件組成，掃描電路由雙態(tài)門和譯碼器組成，輸出電路由隔離器件后接輸出接口組成，隔離器件的輸出經(jīng)雙態(tài)門接神經(jīng)元芯片，神經(jīng)元芯片的控制信號經(jīng)譯碼器接雙態(tài)門的片選控制端口，神經(jīng)元芯片的輸出經(jīng)隔離器件接輸出接口。
神經(jīng)元芯片是3150芯片。
通信收發(fā)器是雙絞線收發(fā)器。
控制模塊1與執(zhí)行模塊2之間的接口采用可插入式插件。
存儲器是閃速存儲器。
輸入電路中的隔離器件是光電耦合隔離器件，在輸入接口與光電耦合隔離器件之間接有濾波電路。
掃描電路中的雙態(tài)門為74LS244，譯碼器是74LS138。
電源電路中設(shè)置有堆橋電路，電源電路的輸出接直流對直流轉(zhuǎn)換器。
神經(jīng)元芯片的SEVICE引腳接觸動開關(guān)。
在隔離器件與輸出接口之間設(shè)置有達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動器。
采用上述技術(shù)方案，由于以Neuron芯片為核心的LonWorks控制模塊，收發(fā)器采用雙絞線收發(fā)器，各功能模塊均采用光電隔離技術(shù)，大大提高裝置的可靠性和環(huán)境可適應(yīng)性，控制模塊的用戶接口采用可插入式插件，方便用戶使用及維修。本實(shí)用新型與采用RS485總線、CATV網(wǎng)絡(luò)以及通過現(xiàn)有電話網(wǎng)進(jìn)行控制聯(lián)網(wǎng)的類似產(chǎn)品相比，具有以下顯著的優(yōu)越性(1)、控制裝置中包含全部實(shí)現(xiàn)ISO/OSI規(guī)定的7層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)模型的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，全對等式通訊方式。使得網(wǎng)絡(luò)通訊極為可靠，通訊效率較高。
(2)、標(biāo)準(zhǔn)的7層網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議使得每個產(chǎn)品都基于一個標(biāo)準(zhǔn)通用的網(wǎng)絡(luò)通訊平臺，產(chǎn)品之間具有良好的互操作性能，不同廠家的產(chǎn)品通訊互相兼容。
(3)、進(jìn)行控制聯(lián)網(wǎng)時，支持多種通訊介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支持自由拓?fù)?，?lián)網(wǎng)方式十分靈活，為網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和構(gòu)成提供了極大方便。
(4)、產(chǎn)品軟件設(shè)計(jì)高效率并具備高可靠性。CPU中固化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議處理了所有通訊細(xì)節(jié)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)者可以集中精力做好控制應(yīng)用編程，使得產(chǎn)品的開發(fā)，升級，維護(hù)等工作簡單可靠。
(5)、產(chǎn)品中已固化專用的住宅智能化的控制軟件，不需要再進(jìn)行二次開發(fā)，可直接在工程中組網(wǎng)使用，支持遠(yuǎn)程軟件下載。
(6)、本實(shí)用新型外型尺寸108(長)×82(寬)×28(高)mm重量約220克，精巧、靈活、方便、實(shí)用。
以下結(jié)合附圖，通過實(shí)施例詳述其結(jié)構(gòu)附

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖2是附圖1中神經(jīng)元芯片3(Neuron芯片)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖。
附圖3是附圖1中控制模塊1的結(jié)構(gòu)框圖。
附圖4是附圖3控制模塊的電路圖。
附圖5是附圖3控制模塊的引腳及外形圖。
附圖6是本實(shí)用新型的電路圖。
實(shí)施例參照圖1～6，一種家庭自動化及抄表控制裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)思想，它是由LONWORKS控制模塊1及實(shí)現(xiàn)輔助功能的執(zhí)行模塊2組成。
下面詳細(xì)描述控制模塊1和執(zhí)行模塊2控制模塊1集成了一個下載了相應(yīng)監(jiān)控程序的神經(jīng)元(Neuron)芯片3、通信收發(fā)器5、存儲器4、輸入輸出端口12、復(fù)位電路13、振蕩器時鐘6及相應(yīng)的譯碼電路。控制模塊1主要包含Neuron芯片3，這里使用的是toshiba 3150芯片；由于3150芯片沒有片內(nèi)rom，片外存儲器(rom)4是閃速存儲器(flash rom)；收發(fā)器5是自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器(FTT-10A)，主要用于抄表系統(tǒng)；時鐘電路6的振蕩頻率為10.0MHz，精度為35ppm的晶振。其中Neuron芯片3是LONWORKS技術(shù)的核心元件，內(nèi)含三個基于流水結(jié)構(gòu)的微處理器，Neuron芯片3有三個CPU，介質(zhì)訪問處理器，處理LonTalk協(xié)議的第1和第2層；網(wǎng)絡(luò)處理器，它實(shí)現(xiàn)LonTalk協(xié)議的第3到第6層；應(yīng)用處理器，它執(zhí)行用戶編寫的代碼。Neuron芯片3內(nèi)部已內(nèi)置了兩個時鐘定時器，15個軟定時器，一個網(wǎng)絡(luò)通信口，一個序號，并擁有2KB靜態(tài)RAM,512B E2PROM,11條可編程I/O引腳，神經(jīng)元芯片3的內(nèi)部方框圖見附圖2。它不僅可直接和現(xiàn)場傳感器、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，并實(shí)施一定的控制算法，更重要的是它還可以獨(dú)立完成現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)，。
片外存儲器4為128k×8位FLASH ROM，采用閃速存儲器的目的是網(wǎng)絡(luò)安裝工具支持用戶程序下載，使得用戶可以非常方便地在現(xiàn)場在線修改程序，而作為產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時，可將之更換為ROM或EPROM，以防止用戶程序的丟失或被亂改，Neuron芯片3和外部存儲器4之間通過16位地址總線15、8位數(shù)據(jù)總線7連接，其相互之間的讀寫控制命令通過簡單的與非門邏輯電路11完成，輸入輸出接口8為Neuron芯片3的11條可編程I/O引腳(有34種可選的工作方式)，其中IO0-IO7有可編程上拉電阻，IO0-IO3具有高電流吸收能力。由于Neuron芯片3有16條地址總線，它的尋址能力位64k，因此存儲器的A16端接地，而A15與CE相接，當(dāng)A15為高電平時CE也為高，即片選禁止。這時地址指向片內(nèi)，這與Neuron芯片3的結(jié)構(gòu)有關(guān)，Neuron芯片3的內(nèi)部存儲器與外部存儲器是公用一個地址總線的。事實(shí)上外接存儲器只能使用0000 H-E000 H段共32K空間，E000 H-E700 H段被定義為保留區(qū)，E800 H-FFFF H被內(nèi)部儲存器占據(jù)。
收發(fā)器電路5主要有一塊專用的雙絞線收發(fā)芯片F(xiàn)TT-10A，在接網(wǎng)絡(luò)線的一端，C3、C4是隔離電容，D1-D4均是保護(hù)二極管。雙絞線收發(fā)芯片F(xiàn)TT-10A與Neuron芯片3的CP0和CP1口相接，雙絞線收發(fā)芯片F(xiàn)TT-10A通過端口NETA、NETB(在圖6的U0中為A、B)接端子排Q2)。由于FTT-10A采用變壓器耦合接口，能夠滿足系統(tǒng)的高性能、高共模隔離要求，同時還具有噪聲隔離的作用。FTT-10A收發(fā)器屬于自由拓?fù)涫瞻l(fā)器，它支持無極性、自由拓?fù)?包括總線、星形、環(huán)形、樹形甚至是幾種方式的組合)的互連方式，不再局限于總線結(jié)構(gòu)，而可以用效率最高的自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方式布線；因此大大地方便了現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的布線，降低了系統(tǒng)的安裝成本，消除了傳輸線的直接路由、連接和固定控制模塊位置的限制，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓菀讛U(kuò)展。
時鐘電路6由10.0MHz精度為35ppm的晶振和與之匹配的電阻電容組成。神經(jīng)元芯片3使用標(biāo)準(zhǔn)的輸入時鐘，包括10Mhz、5Mhz、2.5Mhz、1.25Mhz和625Khz。外部時鐘經(jīng)神經(jīng)元芯片二分頻后為本裝置提供一個對稱的時鐘，該時鐘可由外部振蕩器信號直接產(chǎn)。為了充分利用神經(jīng)元芯片3的工作速度，采用外接10Mhz(35ppm)晶體的方式，此時微處理的工作周期為200ns。
復(fù)位電路13神經(jīng)元芯片3的復(fù)位電路13主要為控制裝置上電、調(diào)試提供所需的有效的復(fù)位信號。為了保持神經(jīng)元芯片內(nèi)置EEPROM的完整性，避免在供電過低時控制裝置產(chǎn)生錯誤的操作甚至產(chǎn)生意想不到的對內(nèi)置EEPROM的寫操作，在該控制模塊中采用了低壓禁止LVI(Lon-Voltage-lnhibited)電路設(shè)計(jì)，當(dāng)供電低于一定的門檻電壓時便會產(chǎn)生可靠的復(fù)位信號。由于神經(jīng)元芯片3的復(fù)位管腳是雙向的，當(dāng)系統(tǒng)由于軟件復(fù)位或者看門狗定時器超過時也要產(chǎn)生復(fù)位，為保證雙向復(fù)位都能正常工作應(yīng)使選用的低壓禁止電路必須有漏極開路或集電極開路的復(fù)位輸出信號。為此選用掉電自動復(fù)位/外部過載復(fù)位芯片，它同時還具有手動復(fù)位功能。
由于收發(fā)器5采用雙絞線收發(fā)器，因此通信端口16的通信介質(zhì)為雙絞線。
控制模塊1與執(zhí)行模塊2之間的接口采用可插入排式插件17。整個控制模塊就形如一塊厚膜集成電路，它的引腳的定義已經(jīng)形成了通用標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的產(chǎn)品均依照這個標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)，包括引腳的定義、排式插針位置的定義、元件的高度定義、外形機(jī)械尺寸的定義。我們的控制模塊也遵循這個標(biāo)準(zhǔn)。它保證了系列產(chǎn)品的可兼容性、可替換性、可升級性?？刂颇K共引出兩組引腳，P1,P2各組引腳的定義及如表1。
表1執(zhí)行模塊2由電源電路7、輸入電路9、掃描電路8和輸出電路10組成(結(jié)合圖6)。電源電路7為整個控制裝置供電；掃描電路8為16路輸入提供動態(tài)的連接；輸入接口電路9包含16路數(shù)據(jù)信號輸入，可以接入16個由水表、氣表、電表或其他設(shè)備送來的電平信號和脈沖信號；輸出接口電路10包含4路數(shù)據(jù)信號輸出，用來控制外接設(shè)備。執(zhí)行模塊2可以實(shí)現(xiàn)特定的輸入/輸出功能，如數(shù)字輸入(DI)、數(shù)字輸出(DO)或脈沖輸入/輸出等。執(zhí)行模塊2的各組成部分均采用光電隔離技術(shù)，隔離電壓為2500伏，大大提高系統(tǒng)的可靠性和環(huán)境可適應(yīng)性。
在附圖6中，將附圖3所示控制模塊1的電路圖用模塊U0表示與執(zhí)行模塊2各組成部分的連接關(guān)系。
電源電路7工作電壓為直流12V，電源通過端子排(Phoenix的可插入式COMBICON端子)Q2引入。在外殼上均標(biāo)明了極性，但在實(shí)際工程過程中往往有接錯的現(xiàn)象，很容易損壞節(jié)點(diǎn)內(nèi)的元件，為此在電路中增加了橋堆D1避免了電源反接。D5是齊納二極管它能抑制舜時電壓尖峰。D2是保護(hù)二極管，沒有D2時，當(dāng)電路的電源短路時電容E2向穩(wěn)壓IC放電，舜時的強(qiáng)電流可能會擊傷穩(wěn)壓IC，通過增加D2使電流通過二極管向電源放電。U3為一直流對直流(DC toDC)轉(zhuǎn)換器，為了保護(hù)節(jié)點(diǎn)里的集成塊而添加的隔離器件，它的輸出電壓等于輸入電壓，但輸入和輸出是完全隔離的，其隔離電壓高達(dá)2500v，能有效的防止高壓電擊，確保節(jié)點(diǎn)內(nèi)的硬件和數(shù)據(jù)的安全性。
輸入電路9輸入電路9由輸入接口端子排Q1和光電隔離器件O1～4組成，在端子排Q1和光電隔離器件O1～O4之間設(shè)置有C2與RP3,RP4構(gòu)成為濾波電路。本輸入電路9的基本功能是從端子排Q1的COM端接收外部裝置或過程的狀態(tài)信號。外部設(shè)備信號的輸入可能引起瞬時高電壓干擾、過電壓及接口噪聲等等。為此必須采用轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等相應(yīng)的信號調(diào)理技術(shù)將現(xiàn)場輸入的狀態(tài)信號轉(zhuǎn)換為神經(jīng)元芯片3能接收的邏輯信號。首先該電路采用光電隔離器件O1、O2、O3和O4，其特點(diǎn)是①輸出信號與輸入信號(包括電源、地線)在電氣上完全隔離、抗干擾能力強(qiáng)(EMC)；②無觸點(diǎn)，耐沖擊，壽命長，可靠性高；③電磁兼容性好，對外不產(chǎn)生干擾(EMI)；④響應(yīng)速度快，可達(dá)10kbps，具有電平轉(zhuǎn)換功能，易與邏輯電路配合。由于長線傳輸、電路、空間等干擾的原因，輸入信號常常夾雜著干擾信號，這些干擾信號有時會導(dǎo)致讀入信號出錯。同時為了降低輸入信號的延遲和降低硬件成本，這里采用簡單的RC低通濾波電路，主要用來濾掉高頻干擾。
掃描電路8掃描電路8由雙態(tài)門U4、U5和譯碼器U6組成。由于Neuron芯片3只有11個輸入輸出端口IO(0～10)，如果將他們直接用來做外接端口，最多只能有11個(通常是8進(jìn)3出)，但隨著電子產(chǎn)品日益豐富和人們對智能化的要求越來越高，這種8入3出的節(jié)點(diǎn)無法勝任。因此需要擴(kuò)展這些端口實(shí)現(xiàn)多通道。為此，定義IO4、IO5、IO6、IO7為四個輸入端口，IO8、IO9和IO10為三個控制端口。四個輸入端口分別并聯(lián)在兩組四位的74LS244雙態(tài)門U4和U5上，雙態(tài)門U4、U5由片選1G、2G控制(低電平有效)。三個控制端通過譯碼器U6(采用74LS138)分別連接每一個片選端，通過軟件不斷的掃描控制端口IO(8～10)，使端子排上每組四位上的數(shù)據(jù)IO(4～7)輪循地送入控制模塊內(nèi)，形成了16路輸入。以上是帶輸出的端口擴(kuò)充方法，如果不要輸出可將之?dāng)U充為32輸入，使用4個8位的雙態(tài)門，數(shù)據(jù)每8位通過雙態(tài)門流入Neuron芯片，余下3個IO(8～10)端口用于掃描電路的控制端。通過這種方法可將之?dāng)U充為32數(shù)據(jù)輸入節(jié)點(diǎn)。在譯碼器U6的輸出端有一上拉排阻RP5，其作用是排除在開機(jī)時片選端口的不確定性，維持?jǐn)?shù)據(jù)穩(wěn)定暢通的流入控制模塊1。
輸出電路10輸出信號直接由Neuron芯片3通過I/O0～3發(fā)出，通過光藕O5傳給輸出功率驅(qū)動級達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動器U2，在O5與U2之間設(shè)置有由T1、R7～11和E3構(gòu)成的前置放大。達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動器U2是由八個達(dá)林頓復(fù)合管組成，為抑制干擾信號輸入，每個晶體管的輸入端均有箝位二極管。其輸出端則加有兩個輸出箝位二極管，一個用于箝制高電位，抑制在高電位上發(fā)生的正向過沖；一個用于箝制低電位平，抑制在低電平上發(fā)生的負(fù)向過沖，從而對輸出管起保護(hù)作用。
服務(wù)管腳電路18:SEVICE引腳接了一觸動開關(guān)AN、電容C3、發(fā)光二極管D4和電阻R2，它主要是給SEVICE引腳一個負(fù)脈沖。此時3150會發(fā)出一個ID序列號到LON網(wǎng)絡(luò)上，供識別用，識別后該節(jié)點(diǎn)就可以通過上層軟件進(jìn)行通信。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)抄表及家庭自動化控制的工作過程以煤氣表為例，煤氣表的工作原理很簡單，它的內(nèi)部就是一個干簧管，每轉(zhuǎn)一圈干簧管接通一次。為此，將煤氣表的兩端分別接在輸入電路9的端子排Q1的COM端(此時與COM端相接的跳線S1跳到與+5V相連)和DI端(這里接DI 1端)，通電后控制模塊1的硬件先復(fù)位，其后軟件復(fù)位。軟硬復(fù)位完后，掃描電路8經(jīng)U6開始掃描，接口處于待命狀態(tài)。當(dāng)沒有信號時DI 1處于開路狀態(tài)，與DI 1相連的O1的端7腳為低電平。由于光藕發(fā)光側(cè)沒有導(dǎo)通，就沒有光感應(yīng)受光側(cè)的光敏管，O1的10腳通過RP1的上拉到+V,U4的2腳為高電平。當(dāng)煤氣表內(nèi)的干簧管接通時，就有電流從COM1通過O1的7腳流入光藕經(jīng)8腳，RP3流到地構(gòu)成回路。此時光藕發(fā)光側(cè)導(dǎo)通并發(fā)光，受光側(cè)受光9,10腳間電阻為低阻，回路導(dǎo)通，在U4的2腳上的電位由1變?yōu)?，產(chǎn)生狀態(tài)的改變，這些信息就被掃描電路8撲捉到送往控制模塊的IO(4～7)口。掃描電路的U6控制端A、B和C是直接連接在Neuron芯片3的I/O(8～10)，通過軟件將I/O8～10不斷的置數(shù)為000,001,010,011,000反復(fù)的循環(huán)，這樣在U6的Y0～Y3端口Y0到Y(jié)3依次為低而其余都為高，當(dāng)Y0為低時，U4的2G所控制的雙態(tài)門導(dǎo)通，即U6的第二組數(shù)據(jù)通過四位數(shù)據(jù)線IO(4～7)傳送到Neuron芯片3,Y1為低時，U4的1G所控制的雙態(tài)門導(dǎo)通，即U6的第一組數(shù)據(jù)通過四位數(shù)據(jù)線傳送到Neuron芯片，依次Y2,Y3為低，U5的第一組，第二組數(shù)據(jù)通過四位數(shù)據(jù)線傳送到Neuron芯片內(nèi)，實(shí)現(xiàn)抄表的數(shù)據(jù)采集自動化。
控制信號的輸出端子排Q2輸出端口主要接一些控制設(shè)備，如閥門，開關(guān)，警鈴等等，它是家庭自動化控制的一部分。輸出的信號可以是在現(xiàn)場的控制模塊經(jīng)過處理判斷產(chǎn)生的(如火警、竊警、煤氣泄漏)，也可以是通過網(wǎng)絡(luò)傳來的指令(如空調(diào)提前開啟指令等)。通過觸動開關(guān)AN，給SEVICE引腳一個負(fù)脈沖，此時芯片3會發(fā)出一個ID序列號到LON網(wǎng)絡(luò)上，供識別用，識別后該節(jié)點(diǎn)就可以通過上層軟件進(jìn)行通信了。這樣外部的信號就經(jīng)過控制模塊分析處理后，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到遠(yuǎn)程服務(wù)器的界面上。如果在DI端接入的是煤氣表，則可以將數(shù)據(jù)送到煤氣公司，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表自動化。如果在DI端接入的是火警、竊警或煤氣泄漏信號，則可以向相應(yīng)的報(bào)警中心報(bào)警，實(shí)現(xiàn)家庭智能化。
權(quán)利要求1.一種家庭自動化及抄表控制裝置，由控制模塊和執(zhí)行模塊組成，控制模塊包括外接有時鐘和復(fù)位電路的微處理器，執(zhí)行模塊包括電源電路，其特征在于微處理器是下載了相應(yīng)監(jiān)控程序的神經(jīng)元(Neuron)芯片，神經(jīng)元芯片外接有存儲器和通信收發(fā)器，輸入輸出端口12，執(zhí)行模塊還包括輸入電路、掃描電路和輸出電路，輸入電路由輸入接口后接隔離器件組成，掃描電路由雙態(tài)門和譯碼器組成，輸出電路由隔離器件后接輸出接口組成，接入電路的隔離器件輸出經(jīng)雙態(tài)門接神經(jīng)元芯片的輸入端口，神經(jīng)元芯片的控制信號經(jīng)譯碼器接雙態(tài)門的片選控制端口，神經(jīng)元芯片的輸出經(jīng)隔離器件接輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于神經(jīng)元芯片是3150芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于通信收發(fā)器是雙絞線收發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于控制模塊與執(zhí)行模塊之間的接口采用可插入式插件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于存儲器是閃速存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于輸入電路中的隔離器件是光電耦合隔離器件，在輸入接口與光電耦合隔離器件之間接有濾波電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于掃描電路中的雙態(tài)門為74LS244，譯碼器是74LS138。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于電源電路中設(shè)置有堆橋電路，電源電路的輸出接直流對直流轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于神經(jīng)元芯片的SEVICE引腳接觸動開關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述家庭自動化及抄表控制裝置，其特征在于在隔離器件與輸出接口之間設(shè)置有達(dá)林頓晶體管陣列驅(qū)動器。
專利摘要一種家庭自動化及抄表控制裝置,由控制模塊和執(zhí)行模塊組成,控制模塊主要由下載了相應(yīng)監(jiān)控程序的神經(jīng)元(Neuron)芯片、外接存儲器、雙絞線收發(fā)器組成,執(zhí)行模塊主要由輸入電路、掃描電路、輸出電路和電源電路組成,控制模塊與執(zhí)行模塊之間的接口采用可插入式插件,電路中采用光電隔離器件。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了家用電器設(shè)備的自動控制以及水、電、氣三表的抄表自動化,是智能住宅的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
文檔編號G01F15/06GK2445301SQ0024824
公開日2001年8月29日 申請日期2000年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月30日
發(fā)明者張曉燕, 劉朝暉, 胡勇 申請人:深圳市圳君實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司