直流发光网络发送控制系统和直流发光网络接收控制系统

摘要

一种直流发光网络发送控制系统，包含发送模块和调制模块，发送模块：产生控制发光装置的控制信号并输出至调制模块；调制模块：将接收到的控制信号与直流电源进行开关调制，其输出端接至直流电源线。一种直流发光网络接收控制系统，包含直流电线、发光单元和发光单元控制模块，还包含滤波电路和接收模块，滤波电路：将接收到的调制信号进行滤波还原成直流电源信号；接收模块：输入端与滤波电路的输出端和直流电线相连，其输出端接至发光单元控制模块，接收加载有控制信号的电源信号，解调出控制信号。采用本发明不需重新铺设控制线，不用改变现有发光网络的连接方式，就可低成本地实现远程控制发光单元，显示出丰富的发光图案。

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发光网络发送控制系统和发光网络接收控制系统，特别涉及一种直流发光网络发送控制系统和直流发光网络接收控制系统。

【背景技术】

常规的发光网络，包含一个或多个发光单元，和与其相对应的发光单元控制模块。通过发光单元控制模块使少数发光单元的工作状态不同于其它发光单元的工作状态可实现极为有限的灯光变换，显示出有限的发光图案。

在常规发光网络上可增加一个控制器，输出控制信号，通过一条或多条控制线传送至发光单元控制模块，分别控制每个发光单元的工作状态，以实现更多的灯光变换，从而显示出更多的发光图案。其不足之处是：因为现有发光网络一般只包含两条电源线，所以需要重新铺设控制线。为美观，线路一般都埋设在墙体内部，重新铺设控制线比较困难。

为避免重新铺设控制线，提出了一种通过电力线载波技术实现在电源线上进行数据传输，但控制信号需要通过高频载波，只能在交流电线上加载控制信号。不仅成本高，而且实现的难度大，不适用采用直流电源供电的发光网络。

【发明内容】

本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种发光网络发送控制系统和发光网络接收控制系统，从而使发光网络不需增设控制线，并可采用直流电源传送信号实现较多的发光图案。

本发明的技术方案概述如下：一种直流发光网络发送控制系统，包含发送模块和调制模块，发送模块：产生控制发光装置的控制信号并输出至调制模块；调制模块：将接收到的控制信号与直流电源进行开关调制，其输出端接至直流电源线。

所述发送模块包含第一直流直流转换模块和第一微处理器，第一直流直流转换模块：将直流电线上的电压转换成第一微处理器的工作电压并输出至第一微处理器的电源输入端；第一微处理器：产生所述控制信号。

所述调制模块是功率三极管，基极输入第一微处理器的输出，集电极和发射极串联于电源线上。

所述调制模块是场效应管，栅极输入第一微处理器的输出，漏极和源极串联于直流电源线上。

所述控制信号包括地址信号和数据信号。

一种直流发光网络接收控制系统，包含直流电线、发光单元和发光单元控制模块，还包含滤波电路和接收模块，滤波电路：将接收到的调制信号进行滤波还原成直流电源信号；接收模块：输入端与滤波电路的输出端和直流电线相连，其输出端接至发光单元控制模块，接收加载有控制信号的电源信号，解调出控制信号。

所述的直流发光网络接收控制系统还包含转换模块，将加载有控制信号的电源信号进行电平转换，转换为适合接收模块工作的信号并输出至接收模块。

所述接收模块包含第二直流直流转换模块和第二微处理器，第二直流直流转换模块：将直流电线上的电压转换成第二微处理器的工作电压并输出至第二微处理器的电源输入端；第二微处理器：接收转换模块输出的信号解调出控制信号，输出至发光单元控制模块。

所述发光单元为发光二极管。

所述发光单元控制模块至少有1个，每个发光单元控制模块之间串联，每个发光单元控制模块接收头字符和与其对应的数据信号，并将头字符和剩余的数据信号传送至下一个发光单元控制模块，直至所有数据信号都被接收为止。

与现有技术相比，本发明的效果是：直流发光网络发送控制系统将控制发光装置的控制信号加载在直流电线上，通过直流电线送至发光单元，滤波电路将经调制的电源信号还原成直流电源信号，接收模块将加载有控制信号的电源信号还原出控制信号并输出至各个发光单元控制模块，控制各个发光单元的工作。采用本发明不需重新铺设控制线，不用改变现有发光网络的连接方式，就可低成本地实现远程控制发光单元，显示出丰富的发光图案。

【附图说明】

图1是本发明的电路框图。

图2是本发明发送模块的电路图。

图3是本发明滤波电路、转换模块、接收模块的电路图。

图4是本发明一实施例中的直流发光网络发送控制系统的电路示意图。

【具体实施方式】

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。如图1所示，一种直流发光网络发送控制系统1，包含发送模块11和调制模块12，发送模块11产生控制发光装置的控制信号并输出至调制模块；调制模块12将接收到的控制信号与直流电源进行开关调制，其输出端接至直流电源线。直流发光网络接收控制系统3，包含直流电线37、发光单元35和发光单元控制模块34，还包含滤波电路31和接收模块33，滤波电路31将经调制的电源信号进行滤波还原成直流电源信号；接收模块33接收加载有控制信号的电源信号解调出控制信号并输出至发光单元控制模块。上述直流发光网络接收控制系统可以是1个也可多于1个，当直流发光网络接收控制系统多于1个时，直流发光网络接收控制系统3之间并联，而且发送模块产生的控制信号包含地址信号，各个直流发光网络接收控制系统3之间通过地址解码处理。

上述调制模块12是功率三极管，功率三极管的基极输入第一微处理器的输出，若是NPN型三极管，则其基极输入第一微处理器的输出，其集电极输入直流电源的高电平，其发射极输出经调制的电源信号；若是PNP型三极管，则其基极输入第一微处理器的输出，其发射极输入直流电源的高电平，其集电极输出经调制的电源信号；调制模块12也可是场效应管(FET)，若是N沟道场效应管，，则其栅极输入第一微处理器的输出，其漏极输入直流电源的高电平，其源极输出经调制的电源信号；若是P沟道场效应管，则其栅极输入第一微处理器的输出，其源极输入直流电源的高电平，其漏极输出经调制的电源信号。调制模块12也可是其他可以实现开关调制功能的器件及器件组合。如图2所示，发送模块11包含第一直流直流(DCDC)转换模块和第一微处理器。第一直流转换模块将直流电线上的电压转换成第一微处理器的工作电压并输出至第一微处理器的电源输入端；第一微处理器产生含有地址信号、数据信号的控制信号，所述数据信号与发光单元的工作状态相对应。第一直流直流(DCDC)转换模块和第一微处理器之间可并联至少1个滤波电容，使提供给第一微处理器的电压更稳定。第一微处理器也可由具有相同功能的第一专用芯片替代。

如图1、图3所示，直流发光网络接收控制系统3包含：直流电线37，将控制信号和电源信号从发光发送控制系统送至滤波电路31和接收模块33；滤波电路31，用于输入经过开关调制的加载控制信号的电源信号，将经调制的电源信号进行滤波还原成直流电源信号；接收模块33，用于输入直流电线2的输出和滤波电路31的输出，接收加载控制信号的电源信号并解调出成含有地址信号、数据信号的控制信号，输出至各个发光单元控制模块；发光单元控制模块34，用于输入接收模块33的输出的控制信号；发光单元35，用于输入发光单元控制模块34的输出和滤波电路31的输出。每个接收模块可连接多个发光单元控制模块，每个发光单元控制模块之间是串联，每个发光单元控制模块接收头字符和与其对应的数据信号，并将头字符和剩余的数据信号传送至下一个发光单元控制模块，直至所有数据信号都被接收为止。各个发光单元控制模块34根据接收到的数据信号控制发光单元进行相应的状态变化，如：开、关、增大亮度、减小亮度等。发光单元可是一组或者多组LED。

发光接收控制系统3还可包含转换模块32，将加载有发光单元控制信号的高电平信号Voc进行电平转换，转换为适合接收模块工作的信号输出至接收模块33。滤波电路31含有二级管或者肖特基整流器或者其他具有整流功能的器件和器件组合。转换模块32可包含限流电阻和稳压二极管，转换模块可通过连接到Vo供电，或者不需要电源供电。接收模块33包含第二直流直流(DCDC)转换模块和第二微处理器。第二直流转换模块将滤波电路输出的稳定的直流电压转换成微处理器的工作电压并输出至第二微处理器的电源输入端；第二微处理器接收转换模块输出的信号解调出含有地址信息、控制信息的数据信号，输出至发光单元控制模块。第二直流直流(DCDC)转换模块和第二微处理器之间可并联至少1个滤波电容，使提供给第二微处理器的电压更稳定。其中，第二微处理器可由具有相同功能的第二专用芯片替代。

如图1、图4、图3所示，若发光单元包含3组发光二极管(LED)，需使每组发光二极管的状态为：亮、亮、闭，可设置第一微处理器发出110的控制码，其中1对应高电平5V，0对应低电平0V。如图4所示，将上述控制码输出至功率三极管的基极，当输入5V的高电平时，功率三极管饱和导通，U_be＝U_ce，功率三极管输出的电压与直流电源电压大小相同；当输入0V的低电平时，功率三极管截止，功率三极管输出的电压约为0V。发送模块发出110的控制码时，功率三极管输出相应的电压波形，该电压波形经过直流电线传输，送至滤波电路和接收模块。当滤波电路的二极管的输入端为高电平时，可为发光二极管(LED)和第二微处理器提供电源，同时对电容充电，当二极管的输入端为低电平时，二极管截止，已充电的电容为发光单元和接收模块提供电源。这样，可保证滤波电路输出稳定的直流电源信号。如果滤波电路输出的电压与第二微处理器所要求的输入电压不匹配，可加入一个直流直流(DCDC)转换模块，将滤波电路输出的电压转换为适合第二微处理器工作的电压并输出至第二微处理器。第二微处理器接收到一段低电平(例如1微秒)表明数据传输开始，然后第二微处理器每隔一个周期(如0.1微秒)对其输入/输出(input/output，简称I/O)口进行检测，如果检测的结果是高电平，第二微处理器就输出1；如果检测的结果是低电平，第二微处理器就输出0。此时，第二微处理器就输出110的控制码。如果电压波形的电压值过高或过低，与第二微处理器的输入电压要求不匹配，可加入一个转换模块，将电压波形值转换为适合第二微处理器接收的电压波形并输出至第二微处理器。第二微处理器就输出110的控制码至发光单元控制模块，发光单元控制模块根据控制码点亮或熄灭发光二极管(LED)。当控制码的第一位为1时，就点亮第一组发光二极管；当控制码的第二位为1时，就点亮第二组发光二极管；当控制码的第三位为0时，就熄灭第三组发光二极管。