專利名稱：網絡住宅總線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通訊總線，特別是涉及一種現代化智能住宅小區用通訊總線。
背景技術：
隨著工業控制技術的發展，20世紀80年代后期迅速發展起來一種集數字通信、智能儀表、微機技術、網絡技術于一身的工業控制現場總線技術，從根本上突破了傳統的“點對點”式的模擬信號或數字一模擬信號控制的局限性，為真正的“分散式控制、集中式管理”提供了技術保證。工業控制現場總線通信協議的結構是根據國際標準化組織提供ISO/OSI模型制定的，標準ISO/OSI模型有7層框架，但多數工業控制現場總線都是采用了其中的物理層，這樣可以保證實時通信，在此基礎上發展起來了FF(基金會總線Foundarion Fieldbus)、CAN、Profibus、LON-works、ControlNet等總線協議。
這些總線在工業控制領域已經大顯身手，其中的一些又在住宅智能化進程中找到位置并得到相應發展，比如LONworks和CAN總線。但是這些總線畢竟不是針對住宅智能化和智能園區特點制定的，面對數以萬計的控制點(主要是數字信號，而不是模擬信號)和網絡化管理的特點，暴露出成本高和開放性差的缺陷。因此，歐美、日本、新加坡、甚至南韓都先后制定了自己國家的“家庭控制總線”，以此推進本國的住宅智能化進程。
中國的住宅智能化進程是以“智能園區”為特點的。它對專門用于園區環境實現具有網絡特點的園區控制和管理的總線技術要求更為迫切。
發明內容本實用新型的目的，是提供一種適用于智能化住宅小區使用的，通訊效率高，掛接用戶量大的通訊管理平臺——網絡住宅總線。
采用的技術方案是網絡住宅總線由三層結構組成，分別為物理層、數據鏈層和應用層，分別占用了數據通訊7層結構中的第一、第二和第七層。物理層規定了該總線的驅動方式和傳輸媒介，驅動方式為以太網方式或RS485方式，CAN驅動方式。傳媒介以屏蔽雙膠線方式。數據鏈層規定了四字節、十四字節定長命令和非定長命令的結構形式。利用命令結構的完整性提高通信效率，以及提高反應速度。應用層規定了傳輸數據所代表的數據含義，它含概了智能小區中應有的大部分傳感元件及執行機構的描述，包括紅外探頭、紅外對射探頭、煙溫感探頭、煤氣匯漏探頭、車輛身份代碼檢測器、人員身份代碼檢測器、擋竿器控制器、家電控制器、電話接聽控制、電話報警控制、計量儀表輸出接口等。從而使該總線系統含概了從家居安防、考勤、車輛識別、人員識別、電動門鎖控制、巡查管理、園區監控、家電控制、多表采集等一系列應用。
本實用新型是二線制通訊總線，該二線制總線的通訊控制器，即二線制通訊驅動器是本實用新型的要點之一。其中一種方式是總線通訊控制器是一個將RS232電平與485電平進行轉換并相互隔離的接口裝置。其中有一路RS232接口，4通道485接口。4通道485接口分兩組相互隔離，4路485接口在地位上是等同的，具有相同的與RS232接口進行數據交換的能力。
接口共三組，一組為RS232信號，用標準9針插座；為AC220V電源輸入用二線端子；一組為13線485輸出接線端子，其中包括4個地線和一個12V輸出線。13芯485接線端子中，B1-B4、A1-A4為485差分信號線，G1-G4為相應485信號線的地線；V4為相對于G4的+12V電源輸出。
其典型網絡住宅總線二線制通訊控制器是485-485兩線制通訊驅動器，是根據MAX1487E的工作特性和通用可編程邏輯陳列GAL組成的邏輯電路構成。
本實用新型通過網關與以太網連接，同服務器交換信息。每臺總線控制器最多可掛接100臺基站和用戶設備，基站是總線的擴展設備，每臺基站可掛接100臺用戶設備。這樣，每臺總線控制器最多可控制10,000臺用戶設備，可以滿足一般園區的需要。另外，通過多臺網關可連接多臺總線控制器，使系統用戶設備容量可達到幾十萬臺到幾百萬臺，可滿足大型社區智能化的需要。
從總線控制器到直接連接的用戶設備或基站的通訊距離為1,200米，每臺基站到掛接到它下面的用戶設備的通訊距離也為1,200米，總線可以象人的神經網絡一樣延伸到園區的各個角落，任何滿足網絡住宅總線協議要求的用戶設備只要掛接在總線的任一點上，就可以與以太網上的服務器和任一臺工作站交換信息，完成數據采集、控制等功能。
它們一方面通過網關與現場總線上的用戶設備交換數據，完成各種實時控制功能，又通過系統數據庫共享園區基本信息等數據，使物業管理信息一致性好，便于維護。另外，各子系統可共享同一臺現場設備的信息，使得一臺用戶設備可完成多項功能，例如，單元門禁機即可完成門禁管理功能，同時又可作為在線巡查儀和考勤儀使用。
圖1是網絡住宅總線控制器接口示意圖。圖2是485-485二線制通訊控制器工作情況示意圖，圖3是485-485二線制通訊控制器一種實施例的殼體示意圖。圖4是485-485二線制通訊控制器電路原理圖。
具體實施方式
網絡住宅總線，包括物理層、數據鏈層和應用層。物理層包括總線的驅動裝置(也稱之為通訊控制器)，和傳輸媒介(傳輸媒介為屏蔽雙膠線)。驅動裝置為485-485二線制通訊驅動器。485-485二線制通訊驅動器包括外殼和控制電路。控制電路由MAX1487E和可編程邏輯陳列GAL16V8組成的邏輯電路構成。具體是由集成電路U1、U2、U3、U4及其外圍電路組成。U1、U2為485通信驅動器MAX1487E；U3、U4為可編程邏輯電路GAL16V8。U1的1腳接光電耦合器U6的2腳，U1的2腳、3腳接U3的17腳，U1的4腳接U3的12腳，U1的8腳接VCC1，U1的7腳經電阻R7接地，經二極管D1接地，并經電阻R9接接插件SX2的2腳。U1的6腳經電阻R8接VCC1，經二極管D2接地，并經電阻R10與接插件SX2的1腳連接。U1的8腳接VCC1，5腳接地。U3的18腳經電阻R5接U3的3腳，并經電容C1接地。U3的20腳接VCC1。U3的2腳接光電耦合器U5的3腳，并經電阻R3接VCC1。光電耦合器U5的2腳接U2的1腳，其4腳接地。U2的2腳、3腳接U4的17腳，U2的4腳接U4的12腳，U2的7腳經電阻R11接地，經二極管D3接地，并經電阻R13與接插件的2腳連接，U2的6腳經電阻R12接VCC2，經二極管D4接地，并經電阻R4與接插件的1腳連接。U4的20腳接VCC2，19腳經電阻R6接U4的3腳，并經電容C2接地。
外殼由蓋1和殼體2構成，在蓋1內通過螺釘固定有指示燈板3，各指示燈裝設在指示燈板上。在殼體2的底板上通過螺釘固定有電路板4。插頭組件5固定在指示燈板3上，上述控制電路的電器元件除指示燈和接插件外均裝設在電路板4上。
工作原理首先將兩片485芯片工作狀態致為接受狀態，當讀到某一485芯片檢測到數據其始位(低電平)下降沿時，GAL通過內部定時器產生采樣脈沖，脈沖周期5US，通過檢測起始數據位寬度，計算出數據的通訊波特率，然后根據波特率將接受的數據存入GAL內部移位寄存器(8位)，以上完成了數據接受工作。
發送數據時，將發送端芯片致為發送狀態，通過接受來得數據波特率，將GAL寄存器(8位)數據發送到輸出端后通過邏輯關系在送出結束位(高電平)，然后將485芯片致為接受狀態，完成通訊的過程。
權利要求1.網絡住宅總線，包括物理層、數據鏈層和應用層，物理層規范了該總線的驅動方式和傳輸媒介，其特征在于所述的驅動方式采用485-485二線制通訊驅動器，傳輸媒介為屏蔽雙膠線；485-485二線制通訊驅動器包括控制電路，控制電路為由集成電路U1、U2和集成電路U3、U4組成的邏輯電路構成，U1、U2為485通信驅動器MAX1487E；U3、U4為可編程邏輯電路GAL16V8；U1的(1)腳接光電耦合器U6的(2)腳，U1的(2)腳、(3)腳接U3的(17)腳，U1的(4)腳接U3的(12)腳，U1的(7)腳經電阻R7接地，經二極管D1接地，并經電阻R9接接插件SX2的(2)腳，U1的(6)腳經電阻R8接VCC1，經二極管D2接地，并經電阻R10與接插件SX2的(1)腳連接；U2的(1)腳接光電耦合器U5的(2)腳，其(2)腳、(3)腳接U4的(17)腳，(4)腳接U4的(12)腳，U2的(7)腳經電阻R11接地，經二極管D3接地，并經電阻R13與接插件SX3的(2)腳連接，U2的(6)腳經電阻R12接VCC2，經二極管D4接地，并經電阻R14與接插件SX3的(1)腳連接；U3的(18)腳經電阻R5接U3的(3)腳，U3的(2)腳接光電耦合器U5的(3)腳，光電耦合器U5的(1)腳經發光二極管LED1、電阻R1接VCC2；U4的(19)腳經電阻R6接U4的(3)腳，U4的(2)腳接光電耦合器U6的(3)腳，U6的(1)腳經發光二極管LED2、電阻R2接VCC1。
專利摘要網絡住宅總線，包括物理層、數據鏈層和應用層，物理層規范了該總線的驅動方式和傳輸媒介，其特征在于所述的驅動方式采用485－485二線制通訊驅動器，傳輸媒介為屏蔽雙膠線485－485二線制通訊驅動器包括控制電路，控制電路為由集成電路U
文檔編號H04L12/40GK2550972SQ0227391
公開日2003年5月14日 申請日期2002年6月28日 優先權日2002年6月28日
發明者劉葉冰 申請人:沈陽西東控制技術有限公司