[实用新型]家庭自动化及抄表控制装置

说明书

本实用新型涉及一种控制装置，尤其是一种家庭智能住宅产品。

现代社会，人们对生活质量的要求与日俱增，各种家用设备及电器也应运而生，但如何对这些设备和电器进行控制，如何实现家用水、电、气三表的抄表自动化，如何实现家庭安全自动报敬警等等问题，对家庭智能化提出了更高要求。

在现有的住宅智能化装置中，有的采用RS485总线技术，有的采用CATV网络技术，有的通过现有电话网进行控制联网的类似控制器产品。

采用RS485总线技术和CATV网络技术的类似产品，存在以下不足之处：(1)、采用主从式通讯方式：每一次有效通讯必须经历两个环节(从与主通讯时先要向主申请，申请通过后主向从发一通讯允许信号，从与从之间通讯也必须经过这个过程，申请通讯的节点须向主控制网络申请，申请通过后主网络向通讯的双方发送通讯允许信号。)，造成主从网络延时不可预测，使得在网络较大时，网络的通讯效率大大降低，网络被严重堵塞；(2)、基于物理层的连接：两种技术仅规定了网络连接的物理特性和寻址方法，意味着它仅实现了ISO/OSI 7层协议的第1,2层，其他层的实现由每个产品的开发者独立编制，不但使得产品的通讯可靠性得不到明确保障，而且还使得各家的产品通讯互不兼容的局面。

采用电话网联网的产品，存在以下不足之处：(1)、不使用专用的网线连接网络控制器，而使用电话拨号方式进行通讯的点对点连接：使得建立通讯连接的时间不可预测，导致通讯实时性很差。而通讯质量依赖于电话网，交换机等其它设备的质量和繁忙程度，有相当的不可预测性。(2)、未采用任何网络通讯模型进行通讯设计：所有的通讯协议均由各开发商独立编写，没有采用统一标准，与各家产品的通讯互不兼容。(3)、要求智能建筑工程商需要具备大量的专门技术力量来进行此项开发工作，增加他们的技术难度和工程成本，而且如此开发出的产品在功能和可靠性上也得不到很好的保障。

本实用新型的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种实现家用电器和设备自动控制，水、电、气三表的抄表自动化以及实现家庭安全报警等自动化的住宅智能控制装置。

实现上述目的的技术方案：一种家庭自动化及抄表控制装置，由控制模块和执行模块组成，控制模块包括外接有时钟和复位电路的微处理器，执行模块包括电源电路，微处理器是下载了相应监控程序的神经元(Neuron)芯片、神经元芯片还外接有存储器和通信收发器，输入输出端口12，执行模块还包括输入电路、扫描电路和输出电路，输入电路由输入接口后接隔离器件组成，扫描电路由双态门和译码器组成，输出电路由隔离器件后接输出接口组成，隔离器件的输出经双态门接神经元芯片，神经元芯片的控制信号经译码器接双态门的片选控制端口，神经元芯片的输出经隔离器件接输出接口。

神经元芯片是3150芯片。

通信收发器是双绞线收发器。

控制模块1与执行模块2之间的接口采用可插入式插件。

存储器是闪速存储器。

输入电路中的隔离器件是光电耦合隔离器件，在输入接口与光电耦合隔离器件之间接有滤波电路。

扫描电路中的双态门为74LS244，译码器是74LS138。

电源电路中设置有堆桥电路，电源电路的输出接直流对直流转换器。

神经元芯片的SEVICE引脚接触动开关。

在隔离器件与输出接口之间设置有达林顿晶体管阵列驱动器。

采用上述技术方案，由于以Neuron芯片为核心的LonWorks控制模块，收发器采用双绞线收发器，各功能模块均采用光电隔离技术，大大提高装置的可靠性和环境可适应性，控制模块的用户接口采用可插入式插件，方便用户使用及维修。本实用新型与采用RS485总线、CATV网络以及通过现有电话网进行控制联网的类似产品相比，具有以下显著的优越性：

(1)、控制装置中包含全部实现ISO/OSI规定的7层网络互联模型的网络通讯协议，全对等式通讯方式。使得网络通讯极为可靠，通讯效率较高。

(2)、标准的7层网络通讯协议使得每个产品都基于一个标准通用的网络通讯平台，产品之间具有良好的互操作性能，不同厂家的产品通讯互相兼容。

(3)、进行控制联网时，支持多种通讯介质，网络结构支持自由拓扑，联网方式十分灵活，为网络的设计和构成提供了极大方便。

(4)、产品软件设计高效率并具备高可靠性。CPU中固化的网络通讯协议处理了所有通讯细节，产品设计者可以集中精力做好控制应用编程，使得产品的开发，升级，维护等工作简单可靠。