[发明专利]一种WiFi-PLC通信模块

说明书

技术领域

    本发明涉及通信模块技术，具体涉及一种WiFi-PLC通信模块。

背景技术

    目前，智能家居领域中可谓百花齐放，其目的在于控制家具设备。家居设备状态大致分成二种：一种是无线，另一种是有线。有线可以有485方式、232方式、ModBus同轴电路、电力线。除电力线这一方式外，其它有线都需铺设电缆，一般很难实现。电力线在家庭中应用最广，各个电器设备都需要电力，是最为广泛便捷的方式，但在经过各方面的尝试后，由于各种原因（如硬件、软件）均无取得有效突破。另一种无线方式，如315MHZ、433MHZ 频率段，Zigbee 、WIFI方式，由于它们使用无线方式，对好多铁皮中的电器无法完成通信或无法跨房间的通信，同样有其局限性。

    为解决智能家居应用中存在的问题，我公司根据《基于自动路由技术的电力线载波通信设计软件》（软著登字号0738779号）理论，特研发制作了WiFi-PLC通信模块，解决了智能家居使用电力线载波通信以及智能家居用手持设备（手机、平板、电脑）控制的模式存在的问题，从中也使用了云服务器（大数据）实现了智能家居完整的一套控制系统。

发明内容

    本发明的目的:利用一种WiFi-PLC通信模块,解决如今智能家居领域中存在的控制繁琐、实现困难等各类问题。

    一种WiFi-PLC通信模块，其包括天线、耦合电路、过零检测电路、功率放大电路、供电电源；其特征在于还包含WiFi芯片和电力线载波通信芯片；提供了Internet和PLC电力线载波通信的融合，可以将WiFi信号转换成电力线载波信号，让用户可以通过手持设备方便的将控制信号传输到家里的电力线上进而控制智能家居。

    所述的WiFi芯片，其内置有数据协议转换管理程序，使芯片除了运行标准的AP/STA功能程序之外，还运行着协议转换管理程序，负责将WiFi网络和电力线网络上的数据进行协调统一的双向透明传输，并对通信数据进行过滤和流向控制；当手持设备与WiFi芯片建立的连接后，手持设备向WiFi芯片发送数据包后，WiFi芯片首先通过协议转换管理程序对数据进行过滤，当判断出接收到的数据是符合电力线载波通信协议要求的合法数据时将数据透传到电力线载波芯片中；反之，当智能家居设备发送数据到电力线载波芯片上时，电力线载波芯片将数据透传到WiFi芯片上，协议转换管理程序将数据处理转换后，发送给与WiFi芯片相连的手持设备。

    所述的WiFi芯片,其中同时内置接入点管理功能，用户可以设定自有手持设备中WiFi网卡的固定MAC信息，WiFi芯片通过监测接入点MAC的通断情况了解用户是否在家中，从而发送相应设防和撤防信号控制家中的智能安防系统。

    所述的电力线载波芯片，基于《基于自动路由技术的电力线载波通信设计软件》理论，可以将接收到串口的数据调制成为DPSK信号，然后经过功率放大后耦合到电力线，通过电力线传输数据，进而对家电设备进行控制；反之，家电设备回传的电力线载波信号，可以经过芯片的解调功能，将信号解调出串口数据从串口发出。

    所述的WiFi-PLC通信模块,将WiFi信号转换成电力线载波信号，采用了WiFi芯片（MCU）到电力线载波芯片（MCU）的数据透传方式；当WiFi-PLC通信模块在内网或外网接收到手持设备（手机、平板、电脑）的控制信号后，WiFi芯片首先通过协议转换管理程序对数据进行过滤，当判断出接收到的数据是符合电力线载波通信协议要求的合法数据时，WiFi芯片的TXD通过R-30透传给电力线载波芯片的47脚RX，经过电力线载波芯片处理，调制成为DPSK信号，功率放大后耦合到电力线，通过电力线到家电设备器控制；反之，当家电的回传信号，经过电力线后，通过电力线载波芯片解调，经芯片48脚TX、R-29及WiFi芯片 RXD透传到手持设备，从而实现双向通信。

    本发明的有益效果在于：WiFi-PLC模块包含WiFi芯片和电力线载波通信芯片，具有AP/STA功能，提供了Internet和PLC电力线载波通信的融合，可以将WiFi信号转换成电力线载波信号，让用户可以通过手持设备方便的将控制信号传输到家里的电力线上进而控制智能家居。

附图说明

图1是本发明一种WiFi-PLC通信模块的原理框图。

图2是本发明一种WiFi-PLC通信模块的原理图。

    图3是本发明一种WiFi-PLC通信模块的供电电源电路图。

    图4是本发明一种WiFi-PLC通信模块的功率放大电路图。