一种单火线控制吊扇灯的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种照明灯及吊扇控制技术，尤其是一种单火线控制吊扇灯的方法。
【背景技术】
[0002] 吊扇灯既要控制吊扇，还要控制灯。将吊扇改造成吊扇灯，或者是将灯改造成吊扇 灯时，原来的吊扇或者灯基本上是采用单火线控制，要实现吊扇的调速和灯的开关控制，需 要改造线路，或者是采用遥控器控制。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的旨在提供一种在不改变现有线路布线的情况下，利用单火线对吊扇 灯进行控制的方法。
[0004] 为达到上述目的，本发明采取的技术方案是： 由吊扇灯壁控单元、吊扇灯驱动单元组成的电路实现。
[0005] 所述吊扇灯壁控单元设有单火线输入端、单火线输出端，所述单火线输入端连接 至交流电源火线；所述吊扇灯驱动单元设有驱动单元火线输入端、零线输入端，其中，所述 驱动单元火线输入端连接至吊扇灯壁控单元的单火线输出端，所述零线输入端连接至交流 电源零线；所述交流电源为单相220V交流电。
[0006] 所述吊扇灯壁控单元由单火线电源模块、单片机控制模块、移相驱动模块、过零检 测模块、吊扇及灯控制给定模块组成。
[0007] 所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块、吊扇驱动模块、灯驱动模块组成。
[000引吊扇运行状态有第一速度运行、第二速度运行、第=速度运行、停止运行共4种状 态；灯运行状态有点亮、焰灭2种状态；吊扇灯组合运行状态有状态1 - 8共8种。
[0009] 所述吊扇灯壁控单元由单片机控制模块控制单火线输出端的输出电压波形来发 送吊扇灯控制信号，方法是， 步骤A，发出一次吊扇灯控制信号； 步骤B，判断吊扇灯给定信号是否发生改变，吊扇灯给定信号发生改变，返回步骤A;吊 扇灯给定信号没有发生改变，维持不发出吊扇灯控制信号状态，返回步骤B。
[0010] 所述维持不发出吊扇灯控制信号状态，单火线输出端输出的电压波形为完整的单 相正弦波。
[0011] 所述发出一次吊扇灯控制信号，包括发出引导波形，再紧接着发出数据波形。
[0012] 所述引导波形由一个不导通的负半波，紧接一个完整导通的周波组成；所述引导 波形也可W由一个不导通的完整周波，紧接一个完整导通的周波组成。
[0013] 所述数据波形由移相的=个连续半波波形组成，每个半波的移相角可W分别为移 相角a1、a0中的一个，移相角a1、a0分别对应二进制数码值1、〇 ;3位二进制吊扇灯数 据是000、001、010、011、100、101、110、111，分别与吊扇灯组合运行状态的状态1-8对应。
[0014] 所述吊扇灯驱动单元由控制信号接收模块接收吊扇灯控制信号并控制吊扇灯组 合运行状态，其方法是， 步骤一，控制吊扇灯初始状态为吊扇灯组合运行状态1; 步骤二，判断单火线上是否有吊扇灯控制信号；没有吊扇灯控制信号，返回步骤二；有 吊扇灯控制信号，转到步骤 步骤S，关闭吊扇供电电源； 步骤四，接收吊扇灯控制信号，控制吊扇灯运行在新的吊扇灯组合运行状态； 步骤五，返回步骤二。
[0015] 所述判断单火线上是否有吊扇灯控制信号，方法为判断驱动单元火线输入端是否 有引导波形。
[0016] 所述接收吊扇灯控制信号，方法是根据数据波形中=个连续半波的移相角确定3 位二进制吊扇灯数据。
[0017] 所述根据数据波形中=个连续半波的移相角确定3位二进制吊扇灯数据，方法是 判断吊扇灯控制信号整形脉冲中与数据波形中=个连续半波相对应的脉冲宽度，由脉冲宽 度确定二进制值。
[0018] 所述发出引导波形，方法是，单片机控制模块随机停止触发信号输出，等待过零检 测模块输出的过零信号；在过零信号的下降沿处发出一个宽度介于10ms和20ms之间的触 发脉冲。
[0019] 所述移相的=个连续半波波形的移相过零点分别是，将过零信号下降沿作为计时 起点，20ms处为其中第一个半波的移相过零点，30ms处为其中第二个半波的移相过零点， 40ms处为其中第S个半波的移相过零点。
[0020] 所述过零信号在单片机控制模块随机停止触发信号输出后产生，是与交流电源负 半波对应的正脉冲。
[0021] 所述发出数据波形，单片机控制模块在移相的=个连续半波波形的每个半波的移 相触发时刻，发出一个窄触发脉冲。
[002引所述移相角a1、a0满足a1 <a0的关系。
[0023] 所述过零检测模块检测的交流电源过零信号被送给单片机控制模块，吊扇及灯控 制给定模块提供吊扇灯给定信号给单片机控制模块。
[0024] 所述单火线电源模块具有单火线关态取电功能和开态取电功能，用于向吊扇灯壁 控单元提供壁控单元直流工作电源。
[0025] 所述单片机控制模块具有吊扇灯给定信号输入端、触发信号输出端。
[0026] 所述吊扇及灯控制给定模块的输出连接至单片机控制模块的吊扇灯给定信号输 入端。
[0027] 所述移相驱动模块为双向晶闽管交流移相电路，其触发信号输入端连接至单片机 控制模块的触发信号输出端。
[002引所述单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，发出触发信号控制移相驱动模块向吊 扇灯驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号。
[0029] 所述控制信号接收模块由单相整流桥电路、滤波稳压电路、吊扇灯信号取样整形 电路、接收单片机最小系统组成。
[0030] 所述单相整流桥电路输入连接至驱动单元火线输入端、零线输入端，输出端输出 直流全波信号。
[0031] 所述接收单片机最小系统设有脉冲捕捉输入端、灯控制输出端、吊扇控制输出端； 所述吊扇控制输出端包括第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第S吊扇控制输出 玉山 乂而。
[0032] 所述吊扇灯信号取样整形电路为电阻稳压管限幅电路，输出吊扇灯控制信号整形 脉冲；电阻稳压管限幅电路的输入端连接至单相整流桥电路输出端、输出端连接至接收单 片机最小系统的脉冲捕捉输入端。
[0033] 所述滤波稳压电路输入端连接至单相整流桥电路输出端，输出端输出驱动单元直 流工作电源。
[0034] 所述吊扇驱动模块为双向晶闽管多档调速电路，设有第一吊扇控制输入端、第二 吊扇控制输入端、第=吊扇控制输入端、吊扇火线输入端、吊扇火线输出端；所述第一吊扇 控制输入端、第二吊扇控制输入端、第=吊扇控制输入端分别连接至接收单片机最小系统 的第一吊扇控制输出端、第二吊扇控制输出端、第S吊扇控制输出端；吊扇火线输入端连接 至驱动单元火线输入端。
[0035] 所述灯驱动模块为双向晶闽管通断开关电路，设有灯控制输入端、灯火线输入端、 灯火线输出端；灯控制输入端连接至接收单片机最小系统的灯控制输出端，灯火线输入端 连接至驱动单元火线输入端。
[0036] 所述判断驱动单元火线输入端是否有引导波形，方法是判断吊扇灯控制信号整形 脉冲中是否有引导负脉冲，引导负脉冲宽度大于5ms、小于20ms。
[0037] 本发明的有益效果是，①采用单火线方式控制吊扇灯，无需遥控器，无需控制线， 也不用重新敷设电源线；②吊扇速度可W分档调节；⑨单火线上的吊扇灯控制信号仅仅是 在改变改变吊扇灯的运行状态时进行短时发送，谐波分量小。
【附图说明】
[003引图1是系统结构框图。
[0039] 图2是吊扇灯壁控单元结构图。
[0040] 图3是吊扇灯壁控单元实施例电路图。
[0041] 图4是吊扇灯壁控单元发送吊扇灯控制信号波形示例。
[0042] 图5是发送二进制值110的波形示例1。
[0043] 图6是发送二进制值110的波形示例2。
[0044] 图7是吊扇灯控制信号的发送控制方法。
[0045] 图8是吊扇灯驱动单元结构图。
[0046] 图9是控制信号接收模块实施例。
[0047] 图10是吊扇驱动模块及灯驱动模块实施例。
[0048] 图11是吊扇灯控制信号接收方法。
【具体实施方式】
[0049]下面通过附图并结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式 不限于此。
[0050] 实现本发明方法的吊扇灯单火线控制电路系统结构如图1所示，由吊扇灯壁控单 元、吊扇灯驱动单元组成，吊扇灯壁控单元的单火线输入端AC连接至交流电源火线，单火 线输出端AC1连接至驱动单元的驱动单元火线输入端AC1。驱动单元的零线输入端N连接 至交流电源零线。交流电源为单相220V交流电。
[0化1] 吊扇灯壁控单元的结构如图2所示，由单火线电源模块、单片机控制模块、移相驱 动模块、过零检测模块、吊扇及灯控制给定模块组成。单火线电源模块具有单火线关态取电 功能，也具有开态取电功能，用于向吊扇灯壁控单元提供工作电源。
[0化2] 过零检测模块检测的交流电源过零信号被送给单片机控制模块，吊扇及灯控制给 定模块提供吊扇灯给定信号给单片机控制模块。单片机控制模块依据吊扇灯给定信号，控 制移相驱动模块向吊扇灯驱动单元供电，并向吊扇灯驱动单元发出吊扇灯控制信号。
[0053] 吊扇灯壁控单元的实施例电路如图3所示。
[0054] 单火线电源模块由单火线稳压器U1及其外围元件二极管D1、电容C1、电容C2、电 感11、电感L2,W及低压差稳压器U2及其外围元件电容C3、电容C4组成。单火线稳压器 U1的型号为MP-6V-02S，低压差稳压器U2的型号为HT7133。
[0化5] 单火线输入端AC是吊扇灯壁控单元的模拟地，连接至单火线稳压器U1的交流电 压公共端COM;电容C1的两端分别连接至单火线稳压器U1的滤波电容输入端FIL和交流电 压公共端COM;单火线稳压器U1的直流输出电压地GND端为吊扇灯壁控单元的数字地，电 感L2的两端分别连接至吊扇灯壁控单元的数字地和模拟地；二极管D1、电感L1和电容C2 组成半波整流滤波电路，半波整流滤波电路的输入连接至单火线输出