[发明专利]家居免布线的LED灯饰控制器

说明书

(一)技术领域：

每个灯饰控制器的交流电源输入端均接于原插座、开关负载的接线端上并移去负载，这样，当节假日时装上灯饰，不用时卸下即可，无须通信线无须布线，当拨通所述空气开关后，在同步时间和各灯饰控制器的软件协调控制下同步运行。

(二)背景技术：

由电力网提供电源的控制系统，其各电子设备或模块间都是通过专用线路通信，来纠正各电子设备或电子模块的计时时间，达到同步运行目的。由于采用专用线路通信使布线复杂化并增加成本，如果计时时间不通过线路通信纠正，则由于传统计时误差，运行数小时后，其累积计时误差会使系统控制动作不一致，可能造成系统崩溃，在一些经常变更设计，布线工程量大的场合其产品应用受到限制。

(三)发明内容：

现有各LED灯之间采用预置协同同步控制的LED灯饰系统，例如内控方式的LED灯饰，它是采用常规计时方式实现同步控制，由于常规计时方式的计时累积误差大，各LED灯只能限制在有限时间内完成灯饰模式，其灯饰效果不能做得很复杂。本发明涉及家居免布线的LED灯饰控制器是建立受电网周波纠正的同步时间，使系统能保持长久同步，抗干扰能力强。

家居单元房总开关板上小型断路器包含多路独立空气开关，它是导轨式安装和压板式接线装卸方便，每一个空气开关控制一路电器负载，例如插座、照明为一路电器负载等，根据系统需要选择一个空气开关，将该空气开关所控制的所有或部分电器负载的插座、开关电器改为灯饰用，其它不变。一套单元房安装数个灯饰控制器，每个灯饰控制器的交流电源输入端均接于所述插座、开关电器的接线端上并移去原开关电器，这样，当节假日时装上灯饰，不用时卸下即可，无须通信线无须布线，当拨通所述空气开关后，在同步时间和各灯饰控制器的软件协调控制下，共同完成总体灯饰效果，例如有规律的渐亮、渐暗、梦幻灯光、互相跳动以及堆砌、流动等多种显示花样，并保持永久同步规律显示。其显示模式选择，是在刚开机后的一段特定时间，各灯饰控制器依序共同显示不同方式时(追逐，闪烁，堆砌，拉幕等)，然后选择与显示方式相对应的显示模式关机保存，它是在编号时段当检测不到电网周波信号时，单片机依靠其电源电容的储能将编号数据存入非易失存储器中。

本发明利用电力网周波的正半周上升段，取三个甄别点实现对周波信号的识别判定，再利用周波时间建立同步时间，实现系统中各灯饰控制器的同步运行。

各灯饰控制器的周波识别电路如图2所示，由三个采用滞回比较器的电压比较器组成，每个电压比较器中均包含滤波电路，其电压比较器的基准电压由稳压电路提供。系统设置时钟计时器和同步计时器。如果检测到相临的两个周波信号均为真，则取出该两个相邻的周波信号过零之间的时钟计时器计时时间，按序存入周波时间存储单元中，该周波时间存储单元可存放100个周波时间，存满时每存入一个周波时间，均先移除最先存入的一个周波时间，并计算存入的周波时间的平均值Tz并保存，利用Tz值鉴别待识别周波信号，以降低电力网频率波动的影响，同时采用三个甄别点降低误判可能性。

三个比较器分别用于三个甄别点，即甄别点0、甄别点1、甄别点2，如图1所示。在周波正半周上升段的周波过零处，即甄别点0设置电压过零比较器，其余二个比较器分别设置在周波正半周上升段，峰值电压的35％至50％处的甄别点1和50％至70％处的甄别点2。

周波信号判定：单片机在设定时间开中断后，时钟计时器清零并开始计时，当周波电压过零时，设置在甄别点0的电压过零比较器V0的输出电压翻转，在其电压下降沿产生中断，记录其过零点中断时间Th0并关中断；此后，单片机扫描甄别点1处电压比较器V1的输出电压，当周波电压达到V1的阈值电压时，输出电压从高到低翻转，扫描记录其翻转时间Th1；同样扫描记录甄别点2处电压比较器V2输出电压翻转时间Th2，将Th0与电压过零比较器V0的输出电压翻转时间设定值Ts0作比较；Th1与电压比较器V1的输出电压翻转时间设定值Ts1以及Th2与电压比较器V2的输出电压翻转时间设定值Ts2分别作比较，如果在允许误差范围内，则检测到的该甄别信号为真，否则为假。上述判定甄别信号为真时，计算本次周波信号过零与相邻前一次甄别信号为真时的周波信号过零间的时钟计时器计时时间Tzu，将其与周波时间的平均值Tz作比较，如果不超过设定周波时间误差Tzv则周波信号为真，这时保存Tzu并取20ms与同步计时器计时时间相加，将相加的值存入同步计时器中。

当时钟计时器以周波电压过零开始计时，则计时到16ms至18.5ms间的开中断时间设定值Tk时开中断，时钟计时器计时到25ms至27ms间的关中断时间设定值Tn时关中断。