DE2800472C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektrische Steuereinrichtung
zum Steuern von in einem Gebäude befindlichen elektrischen
Geräten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine
solche Steuereinrichtung ist aus der US-PS 35 58 902 bekannt.
Die Einrichtung nach der US-PS 35 58 902 weist eine Sendevorrichtung
auf, deren Ausgangsstecker in eine Steckdose des
Netzes eingesteckt wird, und die Schaltkreise beinhaltet,
welche den verschiedenen elektrischen Geräten des Gebäudes
zugeordnet sind. Bei ihrer Betätigung sendet diese Sendevorrichtung
zum einen ein hochfrequentes Trägersignal sowie
Adressen und Befehle aus und führt diese dem Netz zu. Die
unterschiedlichen Adressen und Befehle werden mittels unterschiedlicher
Frequenzen übertragen, wobei die Erzeugung bzw.
Auswahl durch über einer Spule liegende Kondensatoren erfolgt.
In steckdosenähnliche Ausnehmungen der Gebäudewände sind
Nebenvorrichtungen angeordnet, wobei jede Nebenvorrichtung
zwei abgestimmte Schaltkreise aufweist, die beim Erscheinen
der für das zugehörige elektrische Gerät bestimmten beiden
Frequenzen in Resonanz geraten.
Nun treten aber bei derartigen Steuereinrichtungen, bei denen
also die Steuersignale (Adressen, Befehle) über das Netz übertragen
werden, zwei Probleme auf. Das eine Problem besteht im
Netzrauschen, wobei Vorkehrungen zu treffen sind, die verhindern,
daß eine Nebenvorrichtung aufgrund des Netzrauschens falsch
oder gar nicht anspricht. Dieses Problem wird in der erwähnten
US-PS 35 58 902 nicht angesprochen. In der US-PS 36 89 886,
die eine sehr ähnliche Steuereinrichtung betrifft, ist zwar
bereits der Versuch einer Lösung dieses Problems enthalten,
und zwar in der Weise, daß die Übertragung der verschiedenen
Steuersignale nur in bestimmten Zeitabschnitten einer Netz-
Vollwelle erfolgen, so daß für das Ansprechen einer bestimmten
Nebenvorrichtung nicht nur die zugeordnete Steuersignal-Frequenz
sondern auch der zugeordnete Zeitabschnitt ein Kriterium
ist. Trotzdem kann es auch hier noch zu einem Falschansprechen
von Nebenvorrichtungen infolge von Netzrauschen kommen, insbesondere
bei denjenigen Nebenvorrichtungen, deren zugeordnete
Zeitabschnitte im Bereich maximaler Netzspannung liegen, weil
innerhalb einer Vollwelle der Netzspanne der Rauscheffekt besonders
groß ist.
Das zweite Problem bei der Übertragung der Steuersignale über
das Netz besteht in Interferenzen zwischen auf der gleichen
Netzleitung übertragenen, jedoch unterschiedlichen Verbindungssystemen
zugeordneten Daten. Wenn beispielsweise in räumlich
benachbarten Wohnungen eines Gebäudes jeweils eine Steuereinrichtung
verwendet wird, wobei die Steuereinrichtungen identische
Systeme sind, und wenn die Steuersignale auf derselben
Netzleistung übertragen werden, dann kann es vorkommen, daß
in dem einen System Befehlssignale befolgt werden, die vom
System der anderen Wohnung stammen. Um solche Interferenzen
zu vermeiden ist es notwendig, daß die Adressen vergleichsweise
lang bzw. vielstellig sind, so daß sich die Adressen des einen
Systems von den Adressen des benachbarten Systems unterscheiden.
Verwendet man jedoch die in den beiden vorerwähnten
Druckschriften erwähnte Methode der Frequenzkodierung, dann
steht nur eine begrenzte Anzahl unterschiedlicher Adressen
zur Verfügung, und es ist dann für die Benutzer der Steuereinrichtung
schwierig, die Adressen so zu wählen, daß es
nicht zu Interferenzen mit dem Nachbarsystem kommt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, die Steuereinrichtung
gemäß der eingangs erwähnten US-PS 35 58 902 so
zu verbessern, daß sie weder vom Netzrauschen noch von nahe
benachbarten, gleichartigen Steuereinrichtungen nachteilig
beeinflußbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus
den Merkmalen des Kennzeichens des Patentanspruches 1.
Gemäß der Erfindung wird also den erwähnten Problemen
dadurch Rechnung getragen, daß die Steuersignale digital
kodierte, aus mehreren Bits bestehende Wörter sind. Infolge
der Verwendung von Bits existiert eine große Zahl unterschiedlicher
Kombinationsmöglichkeiten, und aus dem in der
nachfolgenden Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird deutlich, daß der Benutzer mittels einfacher
Drehschalter eine Wahl der für sein System erforderlichen
Bitkombinationen durchführen kann. Eine erste Gruppe
von Bits stellt dabei einen Hauskode dar, der für alle Geräte
dieses Systems gemeinsam ist. Wählt man nun für alle
benachbarten, identischen Systeme einen jeweils anderen Hauskode,
dann kann es nicht zu Interferenzen zwischen benachbarten
gleichartigen Systemen kommen. Die nachfolgenden Bits
können dann zur Festlegung von Adressen für die einzelnen
Geräte innerhalb des jeweiligen Systems herangezogen werden.
Diese Bits werden nacheinander über mehrere Vollwellen der
Netzspannung übertragen, so daß Rauscheffekte oder Interferenzen,
welche den Teil des Worts stören, zwar das Wort für die
Nebenvorrichtungen unlesbar machen können, jedoch nicht zu
einem falschen Betrieb der Nebenvorrichtungen und damit der
Geräte führen. Ein wesentliches Merkmal zur Unterstützung
der Rauschunempfindlichkeit besteht dabei in dem Verfahren
der Festlegung der digitalen Bits der Adressenwörter. Es
wird nämlich so vorgegangen, daß in einer bestimmten Zeitperiode
einer Halbwelle des Netzes eine erste Zahl von
Wellen des Trägersignals, welche einen Bitwert darstellen
("0"), und in der gleichen Zeitperiode in einer anderen Halbwelle
des Netzes eine andere Zahl von Wellen des Trägersignals,
die den anderen Bitwert ("1") darstellt, übertragen werden.
Die Nebenvorrichtungen sind dabei mit Zähler versehen, welche
die Zahl der Impulse innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts
abzählen, wobei dieser Zeitabschnitt üblicherweise derart mit
dem Netz synchronisiert ist, daß er in den Zeitabschnitt für
die Übertragung fällt. Der Zähler legt dann fest, daß ein
Bitwert existiert, wenn die empfangene Zahl sich innerhalb
eines ersten Bereiches befindet, und er legt fest, daß der
andere Bitwert existiert, wenn die Zählung sich in einem
zweiten Bereich befindet, der mit dem ersten Bereich nicht
überlappt.
Die Unteransprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der
Erfindung. So betrifft der Anspruch 2 ein Merkmal zur weiteren
Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit, wobei dieses
Merkmal darin besteht, daß die einzelnen Bits jedes Worts
innerhalb von Zeitabschnitten übertragen werden, die nahe
den Nulldurchgängen der Netzspannung liegen. Es hat sich
nämlich gezeigt, daß diese Zeitabschnitte wesentlich weniger
mit Rauscheffekten behaftet sind als andere Zeitabschnitte
der Netzspannung. Anspruch 5 enthält das Merkmal,
daß jeder Bit nicht nur in einem Zeitabschnitt nahe dem Nulldurchgang
der Netzspannung, sondern zusätzlich auch in Zeitabschnitten
übertragen wird, die benachbart den Stellen von
60° und 120° sind, womit dann die Bits auch in Zeitabschnitten
nahe den Nulldurchgängen der Netzspannung in den beiden
anderen Phasen eines Dreiphasennetzes auftreten. Dabei wird
es möglich, das System so einzusetzen, daß es eine Kopplung
der Netzphasen herbeiführt. Anspruch 15 beinhaltet ein weiteres
Merkmal zur Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit, wobei dieses
Merkmal darin besteht, daß einige der digitalen Signale
zumindest zweimal übertragen werden, um so die Sicherheit einer
korrekten Auslesung zu erhöhen. Der Anspruch 18 enthält
das Merkmal, daß innerhalb des Signalwortes ein Haus-, Wohnungs-
oder Systemkode enthalten ist, der allen Geräten des betreffenden
Hauses, der betreffenden Wohnung oder des betreffenden
Systems gemeinsam ist, womit eine Interferenz zwischen benachbarten
Systemen vermieden wird. Auch die Ansprüche 19 und 20
enthalten weitere Merkmale zur Verbesserung der Rauschunempfindlichkeit,
wobei diese Merkmale darin bestehen, daß jeder Bit
zweimal übertragen wird, einmal in seiner wahren Form der
Logik und einmal in einer logischen Umkehr, um es so den
Nebenvorrichtungen zu ermöglichen, die Korrektheit jedes Bits
zu überprüfen, und zwar durch Gegenüberstellung der logischen
Umkehr.
Auf der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Schemadiagramm von Sendeeinheit und Empfängereinheiten
in Verbindung mit einem Hauptnetz und Geräten;
Fig. 2 die Schaltung der Tischsendeeinheit aus Fig. 1;
Fig. 3 das Schaltbild der Hand-Sendereinheit in Fig. 1;
Fig. 4 bis 9 Blockdiagramme von Teilen der integrierten Schaltung
der Fig. 2 und 3;
Fig. 10 bis 12 Impuls-Zeit-Verläufe von Signalen, die von den integrierten
Schaltungen der Fig. 2 und 3 empfangen bzw. erzeugt
werden;
Fig. 13 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus Fig. 1 zum Schalten
eines Gerätes;
Fig. 14 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus Fig. 1 zum Steuern
eines Beleuchtungsgerätes;
Fig. 15 das Schaltbild einer Nebeneinheit aus der Fig. 1 in Gestalt
eines Helligkeitssteuerungs-Wandschalters;
Fig. 16 bis 19 Blockschaltbilder von Teilen der integrierten Schaltkreise
der Fig. 13 bis 15;
Fig. 20 und 21 Zeitablaufdiagramme der von den integrierten Schaltungen
der Fig. 13 bis 15 enthaltenen und erzeugten Signale.
Fig. 1 ist eine diagrammartige Darstellung der verschiedenen Einheiten
in einem Steuersystem für Hausgeräte nach der Erfindung.
Das Energienetz 9 in einem Gebäude ist mit Steckdosen 10 a, 10 b,
10 c ausgestattet, in die der Anschluß eines Tischsenders 1, einer
Nebeneinheit 3 (für eine Geräteeinheit) und einer Nebeneinheit 4
(für eine Dimmereinheit) eingesteckt werden können. Die elektrischen
Geräte wie ein Fernsehempfänger 19 und die Lampe sind wiederum
mittels Steckverbindung mit diesen Nebeneinheiten 3 und 4
verbunden. Außer den Nebeneinheiten 3 und 4 ist in das System
noch eine als Wandschalterdimmer ausgebildete Nebeneinheit 15
eingefügt, um damit Lampen zu steuern, die fest an das Netz angeschlossen
sind wie etwa Deckenlampen 6. Der Tischsender ist mit
einer Tastatur 11 ausgestattet, über die Daten eingegeben werden
können, welche den Operationsvorgang und die Geräte 6, 19
und 20 betreffen. Diese Daten gelangen über das gewöhnliche Niederspannungsleitungsnetz
zu den Nebeneinheiten, über welche dann
das gewünschte Gerät betätigt wird. Um zwischen den Geräten unterscheiden
zu können, erhält jede Nebeneinheit einen Gerätekode,
der von Hand mit Hilfe eines Drehschalters 8 an jeder Nebeneinheit
eingestellt wird. Ferner ist an der Nebeneinheit und am
Tischsender ein weiterer Drehschalter 7 vorhanden, mit dem ein
"Hauskode" eingestellt wird, der jeweils einem Haus oder Gebäude
vorbehalten ist, um gegenseitige Beeinflussung voneinander
getrennter Systeme zu vermeiden, die elektrisch miteinander in
Verbindung stehen wie etwa die Häuser in einer Straße.
Will man die Geräte steuern, wird über die Tastatur der jeweilige
Gerätekode eingetastet, dem dann der Befehl für die gewünschte
Tätigkeit folgt (z. B. "Ein"). Der Sender erzeugt dann folglich
zwei Digitalsignale. Das erste davon stellt den Gerätekode
dar, während das zweite die gewünschte Tätigkeit bezeichnet. Der
Hauskode wird beiden Signalen hinzugefügt, die hintereinander auf
die Netzleitung abgegeben werden. Das erste Digitalsignal wird
vom Netz an jede Einheit geführt, doch nur eine der Nebeneinheiten
spricht auf dieses Signal an, nämlich diejenige, die auf den
Hauskode und den Gerätekode eingestellt ist. Diese spezielle Nebeneinheit
ist damit durch das erste Digitalsignal bereitgeschaltet,
so daß sie bei Ankunft des zweiten Digitalsignals die damit
befohlene Handlung durchführt. Anschließend bleibt diese Nebeneinheit
für weitere Tätigkeitsbefehle offen, bis der Sender einen
anderen Gerätekode abgibt.
Neben dem Ruf an ein einzelnes Gerät ist eine "Gesamt"-Taste
und eine "Löschen"-Taste vorhanden, womit die Geräte ein- bzw.
ausgeschaltet werden können, die mit den Nebeneinheiten eines
Systems verbunden sind.
Fig. 1 zeigt darüber hinaus eine Hilfstastatureinheit des Handgerätes
2, das mit Ultraschallübertragung arbeitet, so daß auf diese
Weise Daten an den Tischsender vermittelt werden können, von
dem aus sie anschließend kodiert und auf das Leistungsnetz gegeben
werden. Das Handgerät 2 gibt die Geräte- und Tätigkeitskodes
an die Sendereinheit 1 vermittels eines Ultraschallsignals ab
(Verwendung einer Trägerfrequenz von beispielsweise 40 kHz), wozu
im Sender 1 ein Ultraschallempfänger vorhanden ist. Der Empfänger
1 addiert dann, wie bereits vorher beschrieben, zu jedem Signal
den Hauskode und setzt darüber hinaus die Impulse um auf eine
Trägerfrequenz von beispielsweise 120 kHz.
Fig. 2 stellt ein Schaltbild der Bauteile des Tischsenders aus
Fig. 1 dar. Die Tastatur 11 enthält eine Tastschaltermatrix 11 a
mit drei Spalten, worin die Tasten 1 bis 16 und die Betriebstasten
DIM, Ein, Aus, Lösch, Hell und Alles enthalten sind. Ein
integrierter Schaltkreis 12, vorzugsweise eine integrierte Schaltung
mit Feldeffekttransistor mit isoliertem Gate, hat Vorkehrungen,
über die den Spalten der Tastschaltermatrix des Tastenfeldes
Impulskettensignale S₁ bis S₄ zugeführt werden können. Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind lediglich drei Spalten
vorgesehen, so daß nur die Signale S₁ bis S₃ an die Matrix abgegeben
werden können. Daten, die das Niederdrücken einer Taste
wiedergeben, wodurch ein Schalter in der Matrix geschlossen
wird, werden dann als Spannungspegel von einem der Impulskettensignale
an die integrierte Schaltung 12 geleitet, wo sie in
ein mit einer Kette von 5 Bits kodiertes Signal umgewandelt werden,
das an einem Reihendatenausgang "SER.OUT" auftritt. Der Ausgang
"SER.OUT" ist über einen Verstärker, der einen Transistor
T₄ enthält, und einen Wandler L₁, auf den Steckkontaktausgang 13
geführt, mit dem die Sendeeinheit an jede Steckdose des Leistungsnetzes
angeschlossen werden kann. Auf diese Weise werden die Daten
als Digitalsignale in das Netz eingeführt. Die Gleichspannungszuführung
zu den Anschlüssen V SS und V DD der integrierten
Schaltung wird von den Steckkontakten 13 mit Hilfe von Kondensatoren
C₁ und C₂, dem Widerstand R₁ und den Dioden D₁, D₂ und D₃
abgenommen.
Ein Haus- oder Systemkode wird in der Sendeeinheit mit Hilfe eines
Drehschalters 7 von gewöhnlicher Bauart, wie er in der Fig. 2
dargestellt ist, definiert. Die vier Bits, die der Schalter 7
bilden kann, werden auf Eingangsklemmen H₁ bis H₄ der integrierten
Schaltung geführt. Die vier Bits des Hauskodes werden den
Daten, die über das Tastenfeld eingegeben werden, addiert und erscheinen
ebenfalls am Ausgang "SER.OUT", von wo sie an das Netz
abgegeben werden.
Es hat sich gezeigt, daß Störeinflüsse verringert werden können,
wenn die Datenbits nahe den Nulldurchgängen der Netzwechselspannung
in das Netz eingegeben werden. Um dies zu erreichen, benützt
die integrierte Schaltung ein vom Leistungsnetz abgeleitetes
Triggersignal, das in Form einer abgeschnittenen Sinuswelle mit
16-V-Amplitude mit Hilfe von R 10 und R 17 und Dioden
D 5 und D 6 gewonnen wird. Der Widerstand R 17 bewirkt, daß, wenn
die Netzspannung den Wert Null hat, das Netztriggersignal -5 V
hat, was der Schwellwert des Eingangs "TRIG" der integrierten
Schaltung ist. Die Sendeeinheit arbeitet auf diese Weise synchron
mit der Netzfrequenz.
Ein weiteres Merkmal der Sendeeinheit besteht in einer LED-Diode
D 7, die erregt wird, wenn die integrierte Schaltung feststellt,
daß ihr gültige Eingabedaten für die Übertragung zugeführt werden.
Der Widerstand R 13, der Stellwiderstand VR 1 und Kondensatoren
CR und CL sind an Anschlüsse Φ R und Φ L der integrierten Schaltung
angeschlossen, womit die innere Taktfrequenz eingestellt
werden kann, die unter anderem die Frequenz des Trägers der digitalen
Ausgangssignale bestimmt.
Wenn zusätzlich das Handgerät 2 verwendet wird, wird von einem
Ultraschallumsetzer 14 ein Ultraschall-Seriendatensignal empfangen,
welches dem jeweiligen Tastendruck entspricht, wird dann
in einer dreistufigen Verstärkerschaltung mit den Transistoren
T 1 bis T 3 verstärkt und über den Seriendateneingang "SER.IN" in
die integrierte Schaltung 12 eingegeben. Diese Daten werden anschließend
zum Ausgang "SER.OUT" und von dort auf die Netzleitung
gegeben, nachdem der Hauskode hinzugefügt wurde.
Das Handgerät, dessen Schaltung in der Fig. 3 schematisch dargestellt
ist, weist ebenfalls eine integrierte Schaltung 12 auf,
die der in der Schaltung nach Fig. 2 verwendeten gleich ist mit
der Ausnahme, daß die Klemme U/S nicht an den Nulleiter des Netzes
angeschlossen ist, so daß das Gerät mit niedriger Gleichspannung
betrieben werden kann aus einer 9-V-Batterie 15, wobei die
meisten Abschnitte der Schaltung ohne Stromzufuhr sind, bis eine
Taste gedrückt wird. Die integrierte Schaltung erzeugt dann für
jeden Tastendruck einen Reihenbitkode, der dem Ausgangsumsetzer
16 zugeleitet wird.
Die Fig. 4 bis 9 sind Blockschaltbilder der Einzelteile der integrierten
Schaltung aus der Fig. 2, während die Fig. 10 bis 12
Zeitablaufdiagramme darstellen, aus denen die zeitlichen Beziehungen
der Steuersignale und der Ausgangsdatensignale, sofern
sie mit der integrierten Schaltung der Fig. 2 zu tun haben, erkennbar
sind. Zunächst wird eine allgemeine Beschreibung der
Funktion des integrierten Schaltkreises gegeben, wonach eine genaue
Beschreibung jedes einzelnen Teils vorgenommen wird.
Über das Tastenfeld des Senders eingegebene Daten werden kodiert
und als 5-Bit-Datensignal in der Tastenfeldeingangslogik 25, 26
der Fig. 6 gespeichert, von wo aus sie auf Stufen f bis k des
Eingangsregisters 27 übertragen werden. Bei Empfang eines Signals
TP 2, das unmittelbar im Anschluß an den Nulldurchgang der
Netzspannung erzeugt wird, wird das 5-Bit-Datensignal zusammen
mit einem 4-Bit-Hauskode vom Drehschalter (Kodierer 7) an ein
Senderegister 22 weitergegeben und anschließend über die Ausgangstorschaltung
40 (Fig. 7) an den Ausgang "SER.OUT" abgegeben.
Das Ausgangssignal ist mit den Nulldurchgängen der Netzspannung
synchronisiert, wird normalerweise wenigstens einmal wiederholt
und besitzt einen Anfangskode und einen Endkode, der
bei geeigneten Teilen eingefügt ist. Diese und andere Merkmale
des Ausgangssignals werden geführt durch bistabile Glieder der
Systemsteuerung B 2 (Fig. 6), B 3 und B 4 (Fig. 8), einen Sendezeitgeber
(Fig. 8), der aus einem 6-Stufenzähler 28 besteht,
und einen Sendeverzögerungszeitgeber 31 (Fig. 7), der durch einen
8-Stufenzähler gebildet wird. Die Gestalt eines Teils einer
typischen Botschaft ist als "SERIAL OUT" in Fig. 12 dargestellt.
Dieses Beispiel ist geeignet für Einphasennetze und
Dreiphasennetze, und aus diesem Grund wird jedes Bit der Botschaft
dreimal synchron mit einer Phase erzeugt, wobei das erste
Auftreten unmittelbar nach dem Nulldurchgang der Netzspannung
und die anderen Male des Auftretens nach vorgegebenen Zeitintervallen
auftreten, so daß sie etwa bei 60° und 120° erscheinen,
d. h. im Bereich der Nulldurchgänge der anderen zwei Phasen,
wenn diese vorhanden sind. Diese Wiederholungen der Bits
werden durch den Sendeverzögerungszeitgeber 70 (Fig. 7) gesteuert,
und das Anschließen aufeinanderfolgender Bits wird gesteuert
durch die Zustände des Sendezeitgebers (Fig. 8), die in der
Fig. 12 unter der Wellenform "SERIAL OUT" angezeichnet sind.
Der Sendezeitgeber wird synchron mit den Nulldurchgängen einer
der Phasen durch seine Zustände getaktet.
Während der ersten vier Zustände der Sendezeitsteuerung (1 bis
4) wird ein Startkode (1110) erzeugt. Während der nächsten acht
Zustände (5 bis 12) werden Daten ausgesendet, die dem Hauskode
entsprechen, und zwar in Form von abwechselnd logisch wahren
und logisch inversen Signalen, und während der nächsten zehn
Zustände (13 bis 23) werden Daten ausgesendet, welche den Operations-
oder Adreßkode darstellen, gleichfalls in wahrer und inverser
Form (Fig. 12) zeigt beispielsweise einen solchen Operationskode.
Die Botschaft wird dann wenigstens einmal unter Bedingungen,
die nachfolgend in Verbindung mit Fig. 8 beschrieben
werden, wiederholt.
Es werden jetzt im einzelnen die Fig. 4 bis 9 beschrieben. Fig. 4
zeigt ein Blockschaltbild einer Taktschaltung mit einem Oszillator
37, dessen Ausgangsfrequenz unabhängig von der Speisungsspannung
ist. Dieser Oszillator erzeugt eine stabile Wechselspannungskurve,
die über einen Frequenzbereich einstellbar ist, der
die Frequenz 120 kHz einschließt. Der exakte Wert kann mit Hilfe
eines Widerstandes VR 1 nach Belieben justiert werden. Diese
Spannungskurve speist einen Taktgenerator 38, der drei durch
zwei teilende Schaltungen aufweist und Taktimpulse Φ 1 und Φ 3
hervorbringt, sowie einen Zeitsteuerimpuls TB. Aus den Impulsen
Φ 1 und Φ 3 werden weitere Taktimpulse Φ 2 und Φ 4 mit Hilfe eines
Kreises 41 erzeugt, der auf die ansteigende Flanke und die abfallende
Flanke von Φ 1 und Φ 3 anspricht. Die Impulse Φ 1 bis
Φ 4 werden für eine 4phasige Steuerung des Transistors der integrierten
Schaltung benützt und dienen außerdem für Steuerzwecke,
was in den nachfolgenden Figuren angezeigt ist. Der Impuls
TB taktet einen Impulszähler 36, der die kurzen Impulssignale
S 1 bis S 4 erzeugt. Dieses sind die Signale, die zum Tastenfeld
11 gelangen, wie in Verbindung mit 2 beschrieben.
Die Signale SAMPLE KEYBOARD, START SCAN und END SCAN werden erzeugt,
wenn entsprechende Eingänge an den Gates 39 a, 39 b und 39 c
eintreffen, wie in Fig. 4 gezeigt.
Die Zeitbeziehungen der Zeitsteuerimpulse Φ 1, Φ 3, TB und S 1 bis
S 4 und die hauptsächlichen Signale, die für die Erkennung und
die Eingabe der Tastenfelddaten enthalten sind, werden nun im
einzelnen anhand der Fig. 10 erläutert.
Wenn die Sendeeinheit auf eine Trägerfrequenz von 120 kHz abgestimmt
ist, ist der Zeitabstand zwischen den Impulsen Φ 1
33,3 Mikrosekunden, und jeder Impuls hat eine Breite von
8,33 Mikrosekunden. Gleiches gilt für die Impulse Φ 2, Φ 3 und Φ 4,
die gegen die Impulskette Φ 1 um 90°, 180° bzw. 270° versetzt
sind. In der Zeichnung sind in den ersten beiden Reihen der Darstellung
die Impulsketten Φ 1 und Φ 3 dargestellt, während aus
Gründen der Übersichtlichkeit die Impulsketten 2 und 4 weggelassen
sind. Die nächste Zeile zeigt die Impulskette TB, die
durch Eingeben der Impulskette Φ 1 in einen durch 2 teilenden
Zähler (Fig. 4) entsteht, so daß TB den halben Frequenzwert
wie Φ 1 hat. Die TB-Impulse werden als Taktimpulse dem Impulszähler
36 (Fig. 4) zugeleitet, so daß die Taktimpulse S 1 bis S 4 eine
Zeitbeziehung haben, wie sie in Fig. 10 gezeigt ist. Die Impulse
S 1 bis S 4 haben jeweils 267 Mikrosekunden Folgeabstand und
eine Dauer von 66,7 Mikrosekunden.
Fig. 10 in der achten Zeile des Startsignals, das im Anschluß an
jeden Impuls S 1 und synchron mit dem Impuls Φ 3 erzeugt wird.
Das Endsignal erscheint gegen Ende des Impulses S 4 synchron mit
den Impulsen Φ 3 und TB.
Fig. 5 zeigt den logischen Schaltungsaufbau, der zur Erregung
der integrierten Schaltung verwendet wird und zum Erzeugen eines
Rückstellsignals POC. Die Leistungszufuhr 44 zu diesem integrierten
Schaltkreis ist mit der überwiegenden Zahl der Elemente
der integrierten Schaltung über ein Gate 42 und die Leitung
43 verbunden, so daß diese Elemente nur dann Strom zugeführt
erhalten, wenn das ODER-Gatter 45 ein Eingangssignal erhält.
Andererseits sind die Gates 42 und 45 ständig mit dem Eingang
44 verbunden wie auch entsprechende Elemente der Tastenfeldeingabelogik
und des Impulszählers, so daß ein AK-Signal
erzeugt werden kann, auch wenn der Leitung 43 kein Strom zugeführt
wird. Die integrierte Schaltung 12 für den Tischsender der
Fig. 2 ist mit ihrem Eingang U/S mit V SS verbunden, wodurch sie
auf "HI" gehalten wird und das Gate 42 offen ist, so daß die
Schaltung ständig mit Strom versorgt wird. Die Fig. 3 läßt hingegen
erkennen, daß beim Handgerät U/S nicht angeschlossen ist,
so daß der überwiegenden Zahl der Elemente der integrierten Schaltung
Leistung nur dann zugeführt wird, wenn AK "HI" ist, also
wenn eine Taste gedrückt wird. Dadurch wird der Stromverbrauch
im Handgerät reduziert, so daß der Betrieb mit einer 9-V-Batterie
15 möglich ist. In diesem Fall wird die Stromzufuhr durch
ein bistabiles Element 46 solange aufrechterhalten, bis die Übertragung
vom Handgerät beendet ist.
Fig. 6 zeigt die Tastenfeldeingabelogik und das Eingangsregister.
Die Tasteneingabeanschlüsse K 1 bis K 8 der integrierten
Schaltung sind mit den Eingängen eines Binärkodierers 25 verbunden,
dessen 3-Bit-Ausgang an drei Stufen eines Speichers 26 angeschlossen
ist, der außerdem Information von dem Strobeeingängen
52 bis 54 über ODER-Gatter 47 erhält. Der Speicher 26 ist
über UND-Gatter 48 an Stufen F bis K des Eingangsregisters 27
angeschlossen. Die Anschlüsse K 1 bis K 8 sind außerdem über Gattereinrichtungen
an das bistabile Glied B 1 angeschlossen, das
die Signale AK und erzeugt als Signale für irgendeine Taste.
Die Eingänge eines Gatters 49 in Fig. 6 steuern die Erzeugung
von Impulsen TP 1, die eine Reihe von Gates 48 bereitschalten.
Auch ein UND-Gatter 50 ist mit dem Ausgang des Speichers 26
verbunden und gibt immer dann ein Signal ab, wenn im Speicher
26 ein Operationskode zum Aufhellen oder Abdämpfen des Lichtes
auftritt.
Ein bistabiles Glied B 2 wird durch den Impuls TP 1 gesetzt, um
ein Signal "Senden" zu erzeugen, wie in Fig. 10 gezeigt. Das
bistabile Glied B 2 kann auch durch ein Signal vom UND-Gatter 57
gesetzt werden, das unter anderem auf den Ausgang eines Komparators
35 reagiert, der so geschaltet ist, daß er den Inhalt der
Stufen F bis K mit dem Inhalt der Stufen A bis E des Eingaberegisters
27 vergleicht. Zusätzlich ist ein bistabiles Glied 58
vorgesehen, um das Überlaufen des Eingaberegisters festzustellen,
und sein Ausgang ist mit einem Eingang des UND-Gatters
57 verbunden. Fig. 7 zeigt UND-Gatter 21, die Eingangswerte von
den Stufen F bis K des Eingangsregisters 27 der Fig. 6 und von
H 1 bis H 4 (die Hauskodedateneingangsanschlüsse) erhalten. Eine
Leitung zum Zuführen des Steuersignals TP 2 dient zum Bereitschalter
sämtlicher UND-Gatter 21. Die Ausgänge der Gatter 21
sind an entsprechende Stufen 1 bis 9 des Senderegisters 21 angeschlossen,
das vom Ausgangssignal C Φ 3 des Gatters 29 taktgesteuert
wird, welches von Signalen aktiviert wird, wie in Fig. 7
gezeigt, wobei die Form des Signals C Φ 3 in den Fig. 11 und 12
dargestellt ist.
Die Abgabe vom Register 22 erfolgt in seiner ersten Stufe (1)
in die Ausgangsgateschaltung 40. Die Beschreibung davon erfolgt
später.
Fig. 7 zeigt außerdem einen Nulldurchgangsdetektor 59, welcher
einen Zweistufenzähler enthält, der an den "Trigger"-Eingang
der integrierten Schaltung angeschlossen ist, durch die Impulse
Φ 3 taktgesteuert wird und mit Gateelementen verbunden ist, so
daß der Impuls TRIG Φ 3 bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung
erzeugt wird, wie in Fig. 11 angedeutet. Der Impuls TRIG Φ 3 wird
auf die Löscheingänge der Sendeverzögerungszeitsteuerung 31 geführt,
so daß diese Verzögerungssteuerung 31 bei jedem Nulldurchgang
der Netzspannung zurückgestellt wird. Die Sendeverzögerungszeitsteuerung
31 weist einen Achtstufenzähler mit einem Taktimpulseingang
für das Signal Φ 1 auf und einen Dekodierer, der das
Signal "Freigabe" (dargestellt in Fig. 11) erzeugt und das Signal
"Freigabe¹". Das Ausgangssignal "Freigabe" des Dekodierers
wird auf den Eingang des Gatters 30 der Ausgangsgateschaltung 40
gegeben. Der Dekodierer besitzt außerdem 50-Hertz- oder 60-Hertz-
Wahleingänge, damit entsprechende Abschnitte des Dekodierers ausgewählt
werden, um entweder die Verzögerung gemäß Fig. 11 oder
entsprechend für 50-Hertz hervorzurufen.
Fig. 8 zeigt bistabile Glieder für die Systemsteuerung B 3 (lock
out) und B 4 (busy), die miteinander über ein UND-Gatter 51 verbunden
sind, das bei Zugang von Eingangssignalen wie dargestellt
ein Ausgangssignal TB 2 erzeugt, dessen Gestalt in Fig. 10 veranschaulicht
ist, durch einen Transistor, der mit dem V DD -Eingang
der integrierten Schaltung verbunden ist, was zu einer
Leuchtdiode D 7 führt, die anzeigt, daß der Sender sich im Sendezustand
befindet. Fig. 8 zeigt außerdem eine Sendezeitsteuerung,
die einen 6-Stufenzähler 28 enthält, Dekodiergatter 61 bis
64 zu Dekodieren der Zählzustände des Zählers 28, und bistabile
Glieder B 5 (<2) und B 6 (Ende), wobei beide Löscheingänge haben,
die das Signal TB 2 erhalten, und B 5 mit B 6 über Gatterkreise
verbunden ist, was im einzelnen an späterer Stelle noch erläutert
wird. Fig. 8 zeigt außerdem noch einen 6stufigen Timeout-
Zähler 33, der durch das Strobesignal S 1 getaktet wird und
jedesmal, wenn eine Taste gedrückt wird, durch das Signal AK
über das ODER-Gatter 60 gelöscht wird. Die Ausgänge des Zählers
33 sind an ein Gatter 65 geführt, so daß das Signal "SAMPLE" erzeugt
wird. Die Ausgänge des Zählers 33 sind ebenfalls an Gatter
66 und 67 angeschlossen, deren Ausgänge dann auf weitere Gatter
geführt sind, wie es die Fig. 8 zeigt, um das Signal "S.R.RESET"
zu erzeugen, 20 msec nachdem das Signal "START SCAN" gebildet
ist, so daß die bistabile Schaltung B 2 (Fig. 6) vom Signal
"S.R.RESET" nicht gelöscht werden kann, bevor B 1 (Fig. 6) 20 msec
lang gelöscht gewesen ist.
Fig. 9 zeigt ein 8stufiges Eingangskodezähler 32, der vom Eingangssignal
getaktet wird, das vom Eingang "SER.IN" des integrierten
Schaltkreises ansteht. Dekodiergatter 68, 69 und 70 haben
Ausgänge, die so angeschlossen sind, daß die bistabilen
Glieder B 20, B 21 und B 22 gesetzt werden, um Signale "1 BLOCK",
"END CODE" und "VALID BLOCK" abzugeben (siehe Fig. 9). Ein Signalblockende
wird in der Φ 1-Zeit erzeugt, wenn das Signal "SAMPLE"
erzeugt wird (von der Schaltung der Fig. 8), und das bistabile
Element B 23 gelöscht ist oder wenn das Signal POC in der
Schaltung der Fig. 5 erzeugt wird. Das Signalblockende stellt
den Zähler 32 und die bistabilen Glieder B 20, B 21 und B 22 zurück.
Der Eingang "SER.IN" des integrierten Schaltkreises ist auch
mit dem 3-Stufenzähler 34 verbunden, dessen Ausgang über ein
UND-Gatter 71 auf den Setzeingang des bistabilen Elements B 23
geführt ist. Signale Φ′ und Φ′ werden an Ausgängen der UND-Gatter
72 und 73 hervorgebracht, wenn entsprechende Eingangswerte
vorhanden sind, wie es die Fig. 9 zeigt.
Es sei bemerkt, daß die oben beschriebene Schaltung, die in der
Fig. 9 dargestellt ist, nur in der integrierten Schaltung des
Tischsenders (1 in Fig. 1) wirksam ist und nur dann benützt
wird, wenn das Handgerät (2 in Fig. 1) benützt wird, um mit einem
Ultraschallsignal Daten an den Wandler 14 (Fig. 2) im Tischsender
abzugeben.
Es wird jetzt eine allgemeine Beschreibung gegeben, wie die
Schaltungselemente in den Fig. 4 bis 9 auf die Signale aus den
Fig. 10 bis 12 ansprechen. Wenn die Sendeeinheit 1 eingeschaltet
wird, erhält die integrierte Schaltung in Fig. 2 Strom, wodurch
das ODER-Gatter 45 (Fig. 5) bereit ist, um Gatter 42 bereitzuschalten,
so daß die Leistung über die Leitung 43 in den übrigen
Schaltungsteil der integrierten Schaltung gelangen kann.
Die in Fig. 4 gezeigte Schaltung wird somit in Betrieb genommen
und erzeugt die dargestellten Zeitsteuerimpulse. Jeder "START
OF SCAN"-Impuls (Zeile 8 in Fig. 10) löscht das bistabile Element
B 1 (Fig. 6), wodurch der 5-Bit-Speicher 26 offen und bereit
ist, Daten aufzunehmen. Das bistabile Element B 1 bleibt
solange gelöscht, bis eine Taste gedrückt wird, wobei dann eines
der Strobesignale S 1 bis S 4 mit einer der Klemmen K 1 bis K 8
in Verbindung gebracht wird, wodurch das bistabile Element B 1
gesetzt und der 5-Bit-Speicher 26 geschlossen wird, so daß dann
in einem 5-Bit-Kode eine bestimmte Kombination von K 1 bis K 8 und
S 1 bis S 4 eingestellt ist (was die gedrückte Taste genau definiert.
Dieser Kode wurde kodiert durch den Binärkodierer 25 und
die Gatter 47. Wenn ein "SCAN ENDE"-Impuls (Zeile 8 in Fig. 10)
erzeugt wurde, wird ein Signal TP 1 (Fig. 10 und Fig. 12) hervorgebracht,
wenn eine Taste seit dem letzten "START OF SCAN"-Impuls
gedrückt wurde und wenn das bistabile Element B 2 nicht gesetzt
ist. Der Impuls TP 1 gibt den 5-Bit-Kode vom Speicher 26
in die Stufen f, g, h, j und k des Eingangsregisters 27 und
setzt auf das bistabile Element B 2, das dann das Signal "SENDEN"
(siehe Fig. 10) erzeugt, das das weitere Hervorbringen von
Impuls TP 1 unterbindet, da der inverse Wert am Eingang
des Gatters 49 auftritt.
Daten vom Eingangsregister 27 sind an den Gattern 21 ind Fig. 7
zusammen mit Daten vorhanden, die den Hauskode darstellen, der
über den Drehschalter 7 (Fig. 2) an Eingänge H 1 bis H 4 eingegeben
wird. Das Steuersignal TP 2 gibt die an den Gattern 21 vorhandenen
Daten in Senderegister 22 (Fig. 7).
Das Signal TP 2 wird vom Gatter 51 in Fig. 8 unmittelbar anschließend
an einen Nulldurchgang des Netzes hervorgebracht,
wenn der Impuls Φ 3 und der Impuls "TRIG Φ 3" (Fig. 10) "HI" sind,
wenn gleichzeitig das bistabile Glied B 3 gesetzt und das bistabile
Glied B 4 nicht gesetzt sind.
Das Signal TP 2 macht vier der sechs Stufen des Sendezeitsteuerzählers
28 frei (Fig. 8) und setzt die erste Stufe des Zählers
so, daß er jeden Nulldurchgang des Netzes zählt (z. B. auf jeden
TRIG Φ 3-Impulszugang hin).
Außerdem werden die TP 2-Signale unterbunden, wenn TP 2 das bistabile
Element B 4 setzt. Es läuft auch das bistabile Element B 6
(Ende) und B 3 (Aussparung). B 4 bleibt gesetzt, während das Senden
abläuft, und zeigt an, daß Daten im Senderegister 22 noch
ausgesendet werden. Das bistabile Element B 2 zum Senden bleibt
solange gesetzt, bis das Signal "S.R.GELÖSCHT" erzeugt wird, das
unter den Bedingungen hervorgebracht wird, daß das bistabile
Element B 3 gelöscht oder zurückgestellt wurde und daß 20 µsec
seit Ende des letzten AK-Signals verstrichen sind, wobei diese
Verzögerung durch den Zeitauszähler 33 (Fig. 8) hervorgebracht
wird.
Die Zustände 1 bis 4 des Zählers 28 werden dazu benutzt, den
Startkode (1110) auszusenden, wie in Fig. 12 dargestellt. Beim
fünften Zustand des Zählers und bei jedem nachfolgenden Ungeraden
wird Gatter 29 bereitgestellt, um TRIG 3-Impulse durchzulassen,
die um 33 µsec verzögert sind und die in dieser verzögerten
Form als C Φ 3 bezeichnet sind, wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt.
Die Impulse "C Φ 3" werden dem Senderegister 22 aus Fig. 7
als Schiebetakteingang zu jeder Stufe (1 bis 9) zugeführt. Die
in diesem Register 22 gespeicherten Daten werden der Reihe nach
bei jedem weiteren Nulldurchgang verschoben. Diese Daten treten
der Reihe nach am Ausgangsgatter 30 über die Ausgangsgatterschaltung
40 (Fig. 7) auf, so daß ungerade Zustände des Aussendezeitsteuerzählers
28 geraden Datenbits entsprechen und gerade
Zustände den entsprechenden inversen der Bits, wie in Fig. 12
gezeigt. Zu diesem Zweck gehen die von der ersten Stufe des Senderegisters
abgegebenen Daten zur Abgabegateschaltung 40, wo sie
am Eingang eines ersten UND-Gatters 52 auftreten, das bei jedem
ungeraden Zustand der Senderzeitsteuerung bereitgeschaltet ist,
und gelangen über ein Nichtgatter auf den Eingang eines zweiten
UND-Gatters 53, das bei jedem geraden Zustand der Zeitsteuerung
bereit ist. Die Ausgänge von den Gattern 52 und 53 sind beide
auf ein ODER-Gatter 56 geschaltet, von dem die Daten anschließend
auf Gatter 54 und 55 gelangen, die das Einfügen der Datenfolge
des Startkodes steuern.
Die sich daraus ergebende Datenfolge macht (wenn "HI" das Gatter
30 bereit oder sperrt es (wenn "LO"), welches eine kontinuierliche
Kette von Impulsen mit 120-kHz-Frequenz von dem Oszillator
37 der Fig. 4 erhält. Diese Impulse, die durch das Gatter
30 hindurchtreten, bilden das erforderliche Datensignal,
das auf das Stromnetz gegeben und mit der erfindungsgemäßen Weise
zu den einzelnen Einheiten übertragen wird.
Der Durchgang dieser 120-kHz-Impulse durch das Gatter 30 wird
darüber hinaus durch ein Signal "ENABLE" gesteuert, das für
60-Hz-Netzbetrieb in Fig. 11 dargestellt wird und durch eine
Sendeverzögerungszeitsteuerung 31 erzeugt wird, die einen 8-Stufenzähler
und einen entsprechend gekoppelten Dekodierer aufweist.
Der Zähler wird bei jedem Nulldurchgang der Netzspannung
durch das Signal "TRIG Φ 3" gelöscht und durch Φ 1 getaktet. Diese
Zeitsteuerung 31 läßt Bursts von 120-kHz-Schwingungen während
einer bestimmten Zeitdauer zu, in diesem Ausführungsbeispiel
1 msec, und zwar in Bursts mit vorbestimmtem Abstand.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Bursts mit gleichem Abstand
in jeder Halbwelle der Netzfrequenz vorhanden (siehe Fig. 11).
Wenn der Zähler 28 den Zustand 22 erreicht, dann ist eine gesamte
Datenbotschaft, die aus Startkode, Hauskode und Instruktion
(entweder Gerätekode oder Befehlskode) besteht, der Reihe
nach am Ausgang "SER.OUT" abgegeben worden, wobei die dem
Hauskode und der Instruktion entsprechenden Bits in abwechselnd
wahrer und inverser Form auftreten. Ein Beispiel für eine
typische derartige Botschaft ist in Fig. 12 gezeigt. Zustand
22 des Zählers 28 löscht alle bis auf die sechste Stufe 75 des
Zählers 28 in Fig. 8 zu Null und versucht, das bistabile Element
B 6 über Gatter 74 zu setzen. Das bistabile Element 6 kann
jedoch nicht eher gesetzt werden, als bis das bistabile Element
B 5 gesetzt ist, und so fährt der Zähler 28 fort zu zählen
über weitere 22 Zustände, wobei die gesamte Botschaft dann abermals
ausgesendet wird, die aus Startkode und den im Senderregister
22 der Fig. 9 enthaltenen Daten besteht.
Der sechste Zustand 75 des Zählers wird bei Zustand 22 nicht gelöscht
wie die anderen Stufen und kann so während des zweiten
Durchzählens bis hinauf zu 22 des Zählers gesetzt werden. So
wird das bistabile Element B 5 gesetzt, wenn die Botschaft zum
zweiten Mal abgegeben worden ist. Wenn also der Zustand 22 das
zweite Mal erreicht wird, ist der Zähler 28 in der Lage, B 6 zu
setzen und damit einen "ENDE"-Impuls zu erzeugen, durch den das
Gatter 29 (Fig. 7) gesperrt, das Erzeugen des Signals C Φ 3 beendet
und mit der Ausgabe von Daten aus dem Senderegister 22 aufgehört
wird. Wenn allerdings die Taste immer noch gedrückt ist,
wenn der Zustand 22 das zweite Mal erreicht wird, wird B 6 nicht
gesetzt, da das Gatter 74 aufgrund des "LO"-Ausgangs des Gatters
76 gesperrt bleibt, und die Botschaft wird dann abermals
wiederholt.
Wenn der Befehl, der durchzuführen ist, das Aufhellen oder Dämpfen
von Licht mittels eines Dimmers ist, wird der "ENDE"-Impuls
erzeugt, wenn der Zähler 28 gerade den Zustand 22 erreicht, da
das Gatter 74 gesperrt wird, ob nun B 5 gesetzt ist oder nicht,
aufgrund des Eingangswertes "HELL" oder "DÄMPFEN" (von Fig. 6)
zum Gatter 77. Dies ermöglicht, daß die kleinstmögliche Änderungsstufe
in der Helligkeit einer zu steuernden Lampe die ist,
welche der Übertragung einer Botschaft anstatt zweien entspricht.
Die Botschaftswiederholung ist jedoch eine im allgemeinen vorteilhafte
Maßnahme, wenn bei der ersten Übertragung ein Fehler
enthalten ist.
Wenn der "ENDE"-Impuls erzeugt wird, dann kann der Zähler 28 zum
Zustand 6 hinauf zählen, bevor das Gatter 78 freigegeben wird,
um das bistabile Element B 4 zurückzustellen, wodurch der Impuls
TP 2 vom Gatter 51 erzeugt wird. Diese zusätzlichen sechs Zustände
erzeugen 6 Lehrzeitöffnungen am Ausgang "SER.OUT", die einen
Endkode bilden, aus denen die Empfangseinheiten das Ende der Botschaft
bestimmen können. Der Impuls TP 2 löscht dann den Zähler
28 und gibt neue Daten von den Gattern 21 in das Senderegister
22 (Fig. 7). Es sei vermerkt, daß die Kombination des Eingangsregisters
27 der Fig. 6, des Senderegisters 22 der Fig. 7 und
der bistabilen Elemente B 2 aus Fig. 6 und B 3 und B 4 aus Fig. 8
einen 2stufigen Pufferspeicher bilden, über den Daten in das
Eingangsregister 27 eingegeben werden können, während andere Daten
vom Senderegister 22 aus übertragen werden. Dies ist ein
nützliches Merkmal der Erfindung, da eine volle Übertragung
eine Zeit von 0,4 sec in Anspruch nimmt.
Wenn das Handgerät (2 in Fig. 1) benützt wird, dann werden von
ihm ausgesandte Daten in den Typ der integrierten Schaltung
eingegeben über die in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Schaltungsanordnung
an der Serieneingangsklemme "SER.IN" der Fig. 8,
die die Datenimpulse auf einen Eingangskodezähler 32 geben.
Das Handgerät 2 ist asynchron und überträgt Daten mit einer Frequenz
von etwa 40 kHz. Der 3-Stufenzähler 34 aus Fig. 9 ermittelt
diese ungefähre Frequenz der ankommenden Impulse und spricht
auf Impuls im Bereich von 40 kHz damit an, daß die "BLOCK ENDE"-
Impulse unterbunden werden, die bei Fehlen eines Signals am Reiheneingang
"SER.IN" kontinuierlich erzeugt werden und die den
Zähler 32 dauernd löschen. Bei Zugang der geeigneten Frequenz
zählt der Zähler 32 die Anzahl der in einer Kette empfangenen Impulse
innerhalb der gesetzten Frequenzgrenzen und erzeugt Ausgangssignale
"1 BLOCK", "END KODE" und "VALID BLOCK", die das
Wesen der empfangenen Daten definieren, und zwar über Gatter 68
bis 70 und bistabile Glieder B 20, B 21 und B 22.
Das Signal "VALID BLOCK" wird nur dann erzeugt, wenn ein Eingangsdatenbit
vom Zähler 32 festgestellt wird, daß wenigstens
eine vorgegebene Anzahl von Impulsen der geeigneten Frequenz enthält.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist diese vorgegebene
Anzahl 48, und eine Zahl zwischen 48 und 160 wird als
logische "0", eine Zahl größer als 160 als logische "1" gewertet.
Letztere bringt ein "1 BLOCK"-Signal hervor, das in
das Eingangsregister 27 (Fig. 6) eingespeist wird. Das Signal
"VALID BLOCK" ermöglicht es den Gattern 72 und 73, das Signal
Φ′ zu erzeugen, welches das Eingangsregister 27 taktet, so daß
Daten nacheinander durch die Stufen A bis K des Registers geschoben
werden, sowie ein gültiges Signal festgestellt wird
(d. h. "VALID BLOCK" erzeugt wird).
Das Signal "END KODE" wird erzeugt, wenn der Zähler 32 feststellt,
daß eine Anzahl von Impulsen dem "END KODE" entsprechen
(bei dieser Ausführungsform 6 × 48 = 288 Impulse). Durch
diesen "END KODE" wird das Gatter 73 gesperrt, so daß das Signal
Φ′ nicht mehr erzeugt werden kann und das Eingangsregister
27 nicht länger getaktet wird, was anzeigt, daß die Daten in den
Stufen F bis K des Registers zur Übertragung in das Senderegister
22 (Fig. 7) fertig sind.
Das Datensignal, das bei "SER.IN" auftritt, wird in vollständiger
wahrer Form gefolgt durch die vollständige inverse Form, so
daß das Eingangsregister 27 nunmehr in den Stufen F bis K die
wahren Datenbits und entsprechende inverse Datenbits in den Stufen
A bis E enthält. Diese Bits werden in einem Komparator 35
verglichen und damit sichergestellt, daß die Botschaft korrekt
empfangen wurde. Wenn der Komparator 35 zwischen den wahren und
den zugehörigen inversen Bits Übereinstimmung feststellt, erzeugt
er ein Signal "=", das am Eingang eines UND-Gatters 57
erscheint.
Ein bistabiles Element 58 stellt fest, wenn das Eingangsregister
27 überläuft und gibt das Gatter 57 nur dann für ein Passieren
des Endkodesignals frei, wenn es nicht gesetzt worden
ist und wenn die Stufen l und m des Registers 27 die Logikwerte
"1" enthalten. Diese "1"-Werte sind dann bei l und m vorhanden,
wenn das Register voll geladen ist, weil das "S.R.RÜCKSTELL"-
Signal beim Rückstellen oder Löschen des Registers 27 die Stufe
a auf "1" setzt und die Stufen b bis m auf Null löscht, und es
ist ein Startkode am Anfang einer von der Handgeräteeinheit übertragenen
Botschaft vorhanden, die am Eingang "SER.IN" auftritt,
welcher als ein "1 BLOCK" festgestellt wird durch den Eingangskodezähler
32. Die vollständige Botschaft wird dadurch in das
Register 27 nacheinander eingegeben hinter zwei logischen "1"-
Bits. Wenn das Register zu oft getaktet wird, führt Stufe m dazu,
daß das bistabile Element 58 gesetzt und das Gatter 57 gesperrt
wird, so daß das bistabile Element B 2 nicht gesetzt wird
und das "SENDE"-Signal nicht erzeugt wird.
Es zeigt sich damit, daß das Handgerät 2 ein Signal erzeugt, das
sich gegenüber dem der Einheit 1 unterscheidet. Dennoch kann in
der Einheit 2 die gleiche Schaltungsanordnung verwendet werden,
und es kann, wie bereits erwähnt, auch das gleiche Chip 12 der
integrierten Schaltung alle Schaltungsteile enthalten, die für
beide Funktionen benötigt werden, weil der überwiegende Teil
der Schaltung von beiden benutzt wird.
Fig. 13 ist das Schaltbild einer Nebeneinheit in Gestalt einer
Geräteeinheit 3 der Fig. 1. Solche Einheiten werden einfach mit
normalen Steckern 17 in Steckdosen irgendwo im Haus angeschlossen,
wenn ein Gerät lediglich ein und ausgeschaltet werden soll.
Damit eine Nebeneinheit zur Steuerung eines Gerätes benutzt werden
kann, besitzt sie eine wiederum gewöhnliche Steckdose 18,
in die der Stecker des Geräts 19 eingesteckt wird. Die Nebeneinheit
enthält einen integrierten IGFET-Schaltkreis 79, der einen
Steuersignalausgang "Ein/Aus" besitzt, der mit einem Schaltmagneten
23 in Verbindung zur Betätigung eines Mikroschalters
24, der zwischen Stecker 17 und Steckdose 18 eingeschaltet ist.
Diese Anordnung hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber einem
gewöhnlichen Relais, da die Umschaltung des Mikroschalters
es erlaubt, mit einem kleinen Kontaktmechanismus verhältnismäßig
hohe Leistung zu schalten. Der zusätzliche Vorteil ist, daß
trotz relativ großen Kraftaufwands für das Schließen des Schalters
nur eine kleine Kraft nötig ist, um den Kontakt aufrechtzuerhalten.
Mit der integrierten Schaltung sind außerdem Drehschalter
(Kodierer) 7 und 8 verbunden, mit denen Hauskode und
Gerätekode eingestellt werden. Die Speisung der integrierten
Schaltung erfolgt über den Stecker 17 und die Schaltungselemente
C 3, R 2, D 7, D 8, C 4 und D 9. Außerdem behält die Magnetspule
eine höhere Spannung (ungefähr 100 V) bei niedrigem Strom
(30 Milliampère) für die Erregung über die Elemente C 1, R 1, D 1,
D 2, C 2, D 3 und D 4. Wenn die Ausgangssteckdose abgeschaltet wird,
schaltet T 3 die Zuführung an Masse, wodurch übermäßiger Energieverbrauch
in den Zenerdioden D 3 und D 4 vermieden wird. Wenn
die Ausgangssteckdose eingeschaltet werden soll, wird T 3
200 msec vor Erregung der Magnetspule nicht leitend gemacht,
und nach 200 msec hat die Magnetspulenzuführung 100 V erreicht,
und die Darlington-Schaltung aus T 1 und T 2 wird durch einen
Schaltkreis 79 eingeschaltet. Der Wert von C 2 wird so gewählt,
daß ein starker Stromimpuls (ungefähr 700 Milliampère) eine ausreichend
große Zeitspanne in die Magnetspule hineingespeist wird,
um den Mikroschalter zu schließen. Der Schalter wird dann anschließend
geschlossen gehalten, da die Zuführung in der Lage
ist, einen 300 Milliampère Gleichstrom zu liefern. Der Verbrauch
in dieser Schaltungsanordnung ist sehr gering, da nur während
der Schließphase des Schalters in der Magnetspule und damit in
der Stromzuführung eine größere Menge Strom benötigt wird, was
aber nur 10 msec etwa in Anspruch nimmt.
Die Nebeneinheit erhält Digitalsignale aus dem Netz als Niedrigpegelsignale
(100 Millivolt als Minimum) am Stecker 17, und diese
kommen auf die integrierte Schaltung 79 über ein Bandpaßfilter,
das aus den Elementen C 5, R 3, T 1, C 6, R 4 und R 5 besteht.
Dieses Bandpaßfilter läßt 50/60 Hertz nicht durch, läßt die
120-kHz-Signale jedoch zur Schaltung 79 passieren. Die Kapazität
C 9 dient als Gleichspannungsblockkondensator vor dem Analogverstärker
in der integrierten Schaltung 79. Die Einheit besitzt
darüber hinaus eine Gerätefühlerschaltung, der die Teile
R 6, C 10, R 12, D 5 und D 6 angehören. Sie enthält einen Kondensator
C 10, der an der Steckdose 18 eine gegenüber der Netzspannung
nacheilende Spannung hervorruft, wenn eine transformatorähnliche
oder sonstwie induktive Last geschaltet werden soll. R 12 unterdrückt
Nulleiterstörungen, wenn der Mikroschalter schließt,
und R 6, D 5 und D 6 erzeugen eine abgeschnittene Sinuswelle als
Fühlersignal für die Schaltung 79.
Die integrierte Schaltung 79 ist auf den Nulldurchgangspunkt
des Netzes synchronisiert durch ein Netztriggersignal, das eine
abgeschnittene Sinuswelle von 16 V Amplitude ist. Der Nulldurchgang
wird durch die Kombination der Widerstände R 10, R 11
und der Dioden D 10, D 11 ermittelt, so daß dann, wenn die Netzspannung
den Wert Null hat, das Netzspannungstriggersignal -5 V
hat, was der Schwellwert des Eingangsgatters der integrierten
Schaltung 79 ist.
Die Komponenten R 8, R 9, C 8 und C 9 bringen die Frequenz eines
internen Taktsignals (im wesentlichen in Fig. 4 dargestellt)
auf 130 kHz.
Fig. 14 beinhaltet ein Schaltbild der Einzelteile einer Nebeneinheit,
die als Dimmereinheit 4 in Fig. 1 ausgebildet ist. Die
Schaltung ist ähnlich der aus Fig. 13, die eine Geräteeinheit
3 aus Fig. 1 betrifft, denn sie enthält die integrierte Schaltung
79, die über die Elemente C 1, R 1, D 1, D 2, C 2 und D 3 gespeist
wird, welche an das Netz über den Stecker 17 angeschlossen
sind. Ein Bandpaßfilter (C 3, R 3, T 1, C 4, R 4, R 5) läßt nur
die 150-kHz-Digitalsignale in die Schaltung über den Stecker 17
eintreten. Ferner werden Gerätekodes und Hauskodes über den Drehschalter
(Kodierer) 7 bzw. 8 eingestellt. Es ist festzustellen,
daß für die Dimmereinheit eine vereinfachte Fühlerschaltung verwendet
werden kann, die aus R 6, D 7 und D 8 besteht. Der Grund dafür
ist, daß kein "Fühler"-Eingang vorhanden ist, wenn die Lampe
abgeschaltet ist, bei angeschalteter Lampe hingegen diese
ein Fühlersignal mit der Verzögerung von praktisch Null erzeugt.
Dies bedeutet, daß der Aufladekondensator, der in der Einheit
nach Fig. 13 benötigt wird, bei der Dimmernebeneinheit nicht
erforderlich ist.
Stecker und Steckdose sind durch einen Triac verbunden, der zündet,
wenn der Triacausgang der Schaltung 79 einen positiven Impuls
von 8 µsec Dauer erzeugt. Dieser Impuls wird über den Kondensator
C 6 an die Steuerelektrode des Triac herangeführt und
gibt an diese einen hohen Stromimpuls ab, um den Triac auf Durchlaß
zu schalten. Nach 8 µsec schaltet der Ausgang der integrierten
Schaltung 79 ab, und C 6 wird über R 8 wieder aufgeladen. Die
Triacsteuerung besteht aus einer Serie von 8 µsec Impulsen alle
0,5 msec im ersten Viertel des Netzwellenzyklus nach dem
Nulldurchgang, wenn der erste Zündimpuls vor π/2 auftritt. Dadurch
besteht die Möglichkeit, mit der Dimmernebeneinheit Glühlampen
mit niedriger Leistung zu steuern, weil auch dann, wenn
der Triac nach dem ersten Zündimpuls wieder erlischt (weil die
Netzspannung an diesem Punkt der Wechselspannungsperiode noch
zu klein ist, als daß für den Triac ein ausreichender Haltestrom
fließt), muß der Triac bei einem der nachfolgenden Zündimpulse
dann den Stromfluß halten. Das Netztriggersignal wird
durch die Elemente R 2, D 4, D 5 und R 9 gebildet.
Fig. 15 zeigt das Schaltbild der Wandschalter-Dimmereinheit 5
in der Fig. 1. Sie arbeitet im wesentlichen genauso wie die bereits
beschriebene Dimmereinheit und unterscheidet sich lediglich
im Ausgangsbereich des Triac. In einem Wandschalter besteht
Verbindung zur Lichtquelle lediglich durch die geschaltete
Stromphase, so daß der Triac in diese Schaltungsverbindung
hineingelegt werden muß. Ein Impulswandler sorgt für die Isolation
gegen Netzspannung, die zwischen Triac und integrierter
Schaltung 79 benötigt wird.
Die Fig. 16 bis 19 stellen Blockschaltbilder des integrierten
Schaltkreises 79 der Fig. 13 bis 15 dar, während die Fig. 20
und 21 Impuls-Zeit-Diagramme der Steuerimpulse und anderer Signale
sind, die in der integrierten Schaltung erzeugt bzw. von
dieser benützt werden. Eine kurze Beschreibung der Bauteile der
Fig. 16 bis 19 und ihrer gegenseitigen Verbindungen sowie eine
anschließende Beschreibung der Wirkungsweise dieser Bauteile
und ihres Ansprechens auf entsprechende Zeitsteuerimpulse und
Steuersignale wird die Funktion verdeutlichen.
In Fig. 16 ist der Eingang "SER.IN" der integrierten Schaltung
79 aus Fig. 13 bis 15 mit dem Taktimpulseingang eines Zählers
80 verbunden. Der Zähler 80 ist mit Lösch- oder Rückstelleingängen
verbunden mit dem Löschausgang eines bistabilen Elementes
B 31, das durch einen Impuls "START" gesetzt und durch einen Impuls
"TRIG Φ 3" rückgestellt wird. Ein Dekodiergatter 81, das auf
den Zählwert 48 des Zählers 80 anspricht, ist mit dem Setzeingang
eines bistabilen Elementes B 32 verbunden, das mit einem
Eingangsregister 84 und einem Detektorregister 83 verbunden ist.
Die Schaltungselemente 93, 92 und das bistabile Element B 33,
das später noch beschrieben wird, stellen Übereinstimmung zwischen
aufeinanderfolgenden Datenbits fest, während Komparatoren
90 und 91 Übereinstimmung zwischen Hauskodes bzw. Gerätekodes
ermitteln. Das Eingangsregister 84 wird bei jedem weiteren Nulldurchgang
getaktet mittels des Setzausgangs eines bistabilen
Elementes 41, das an die Endstufe (Endbit) 117 des Registers 84
über ein Gatter 88 angeschlossen ist, und ist mit Rückstelleingängen
verbunden mit dem Ausgang eines Gatters 85, das gespeist
wird durch einen Impuls "BLOCK ENDE" und einen Ausgangswert einer
Kippeinrichtung 87.
Das Detektorregister 83 besitzt Dekodierelemente 86 (Startkode)
und 95 (Timeout). Letzteres ist an den Rückstelleingang des bistabilen
Elementes B 34 gelegt, dessen Rückstellausgang an das
Gate 89 angeschlossen ist, das, wenn es freigegeben ist, einen
Impuls "TP" erzeugt.
Fig. 17 zeigt eine Funktionsdekodierschaltung 94, die aus einem
Funktionsdekoder 96 besteht, welcher Gatter 98 speist, um
Signale zu erzeugen, welche einen bestimmten Operationsvorgang
darstellen (z. B. "DÄMPFEN", "HELL" und "EIN"). Die Ausgänge der
Gatter 98 sind an bistabile Elemente 37, 38 und 39 geführt, die
Signale "ZÄHLEN", "AUF", "AB", "EIN" und "AUS" erzeugen.
Es sind bistabile Elemente B 35 und B 36 miteinander über ein
Gatter 100 verbunden und dienen dazu, ein "ADRESSEN"-Signal
zu erzeugen, das in Gatter 98 a bis d eingeführt wird. Ein Zähler
101 dient dazu, ein Gatter 102 wahlweise bereitzuschalten,
um am Ausgang ein Alarmsignal abzugeben. Ein Zähler 101 wird
durch das Signal "AUS" zurückgestellt, und ein Gatter 102 wird
durch das Signal "EIN" bereitgeschaltet, welches Signal ebenfalls
auf den "EIN/AUS"-Ausgang der integrierten Schaltung geführt
ist.
Fig. 18 zeigt eine Dimmerverzögerungsschaltung, die eine Steuerlogik
106 enthält, welche mit einem Auf-Ab-Zähler 103 verbunden
ist, der an einen Komparator 105 angeschlossen ist zusammen
mit einem Binär-AUF-Zähler 104. Der Ausgang des Komparators 105
ist auf den Ausgang "TRIACAUSGANG" der integrierten Schaltung
geschaltet, um dem daran angeschlossenen Triac einen Impuls
"ZÜNDIMPULS" zuzuführen. Dieser Ausgang des Komparators 105
dient auch dazu, das bistabile Element B 40 zu setzen (das durch
den Ausgang der achten Stufe (2⁷) des Zählers 104 rückgestellt
wird), um das Gatter 108 bereitzuschalten, damit es eine zweite
Form des Impulses "ZÜNDIMPULS" zum Ausgang "TRIACAUSGANG" leitet.
Fig. 18 zeigt außerdem ein bistabiles Element B 51, das mit einem
Gatter 109 an den Zähler 104 angeschlossen ist, damit es auf einen
vorgegebenen Zählwert hin den Impuls "BLOCK ENDE" hervorbringt.
Fig. 19 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung des Signals "FÜHLEN",
wodurch das bistabile Element B 39 der Fig. 17 so gesetzt wird,
daß es am "EIN/AUS"-Ausgang der integrierten Schaltung das "EIN"-
Signal erzeugt. Über die Gatteranordnung 111 wird dieses Signal
bei Zugang entweder des Signals "FÜHLEN 1" oder "FÜHLEN 2" erzeugt,
wobei die Auswahl bestimmt wird durch Vorhandensein oder
Nichtvorhandensein eines Signals am Eingang "FÜHLEN AUSWAHL",
abhängig von der Art des Netzschalters am betreffenden Gerät
(wie später noch erläutert wird).
Der Eingang "FÜHLEN EINGANG" ist mit den bistabilen Elementen
B 52 und B 53 über Gatter verbunden, um das Signal "FÜHLEN 1" zu
erzeugen, und wird auf das bistabile Element B 54 und den Zähler
107 gegeben, der mit dem Speicher 110 verbunden ist, um das Signal
"FÜHLEN 2" über ein Dekodiergatter 115 hervorzubringen.
Es wird nun eine genauere Beschreibung der Ansprechvorgänge in
der Schaltung gegeben. Der Eingang "SER.IN" der integrierten
Schaltung 79 erhält Datenimpulse und führt diese zum Zähler 80
weiter, der sechs Stufen besitzt, um bis "63" hinaufzählen zu
können. Der Zustand "48" wird durch ein UND-Gatter 18 abgefühlt.
Wenn ein Zählzustand von "48" während des entsprechenden Abschnitts
(bestimmt durch das bistabile Element B 31) der Netzhalbwelle
erreicht ist, wird der Binärwert "1" gebildet, während
anderenfalls der Wert "0" angenommen wird.
Ein Nulldetektorkreis 82 von identischer Art wie der als 59 in
Fig. 7 beschriebene gibt das Signal "TRIG Φ 3" ab, dessen Form
in den Fig. 21 und 22 gezeigt ist. Das Signal "TRIG Φ 3" löscht
das bistabile Element B 31 und erzeugt damit ein Signal, das
den Zähler 80 löscht oder zurückstellt und das bistabile Element
B 32 ebenfalls löscht. Ein Signal "START" (gezeigt in Fig.
20) wird durch die Schaltung der Fig. 18 (später noch beschrieben)
260 µsec nach dem Nulldurchgang der Netzspannung erzeugt,
um das bistabile Element B 31 zu setzen, wodurch der Zähler 80
ankommende Impulse aufzählen kann. Die Verzögerung von 260 µsec
dient dazu sicherzustellen, daß ein Burst eingetroffen, bevor
der Zähler 80 die Impulse des ankommenden Signals zählen kann,
so daß Toleranzen im Netztrigger zwischen der Sendeeinheit und
den Nebeneinheiten zugelassen werden können.
Ein "BLOCK ENDE"-Signal wird von der Schaltung der Fig. 18
890 µsec nach dem Netznulldurchgang hervorgebracht, um das Detektorregister
83 und über das UND-Gatter 85 das Eingangsregister
84 zu takten. Diese Verzögerung bewirkt, daß nur ein Teil,
genauer 6/10 (annähernd 72 Impulse) eines Bursts geprüft werden.
Wenn 48 dieser 72 Impulse angekommen, wird dies als ausreichend
angesehen, eine "1" anzuzeigen.
Die Ausgänge des Detektorregisters 83 werden durch das UND-Gatter
86 dekodiert zur Abgabe eines "START KODE"-Signals, wenn
das Impulsmuster "1,1,1,0" ermittelt wird. Das Signal "START KODE"
löscht das bistabile Element B 41 und die Kippeinrichtung
87. Wenn das bistabile Element B 41 gelöscht ist, kann das Register
84 Daten vom bistabilen Element 32 aufnehmen, das seriell
über die Stufen 1 bis 9 des Registers 84 durch das Signal
"SCHIEBETAKT" getaktet wird, welches am Ausgang des Gatters 85
unter der Bedingung "BLOCK ENDE.M" auftritt (worin M ein Ausgang
der Kippanordnung 87 ist), so daß das Signal "SCHIEBETAKT" in
jeder weiteren Halbschwingung erzeugt wird. Das bistabile Element
B 41 wird nach einer Verzögerungszeit von 30 µsec durch die Bedingung
"BLOCK ENDE..TP" gesetzt, das am Eingang des UND-Gatters
88 erscheint. Das bistabile Element B 41 erzeugt dann das
Signal "SRCL", das die Stufen 2 bis 9 des Registers 84 leert,
und setzt die Stufe 1 auf "1". Dieser Digitalwert "1" wird
dann durch die Stufe des Registers hindurchgetaktet, wenn Daten
vom bistabilen Element B 32 eingegeben werden. Wenn das Signal
"1" dann die letzte Stufe (Endbit) 117 des Registers erreicht,
wird dadurch ein Signal "TP" (siehe Fig. 21 und 22) erzeugt, da
es die Gatter 88 und 89 bereitschaltet, sofern das bistabile
Element B 33 (Fehler) nicht gesetzt ist und der Komparator 90
einen zutreffenden Hauskode festgestellt und das Signal "EQ 1"
erzeugt hat. Das bistabile Element B 33 wird durch den "START
KODE" gelöscht.
Ein "FEHL"-Signal wird erzeugt, wenn das Exclusive-Nor-Gatter
93 feststellt, daß das in die Stufe 1 des Registers 84 eingegangene
Datenbit in der zweiten Halbschwingung der Netzspannung
nicht durch sein inverses Signal fortgesetzt wird, d. h., wenn
die Bedingung M.BLOCK ENDE am Gatter 92 auftritt, wenn die Eingänge
zum Gatter 93 entweder beide "HI" oder "LO" sind.
Das Signal "TP", das vom Gatter 89 aufgrund der soeben beschriebenen
und in Fig. 16 dargestellten Bedingungen abgegeben wird,
zeigt an, daß eine richtige Botschaft zugegangen ist, und wird
dazu verwendet, die Funktionsdekodierschaltung 94 der Fig. 17
bereitzuschalten, um die verschiedenen Steuerfunktionen innerhalb
der integrierten Schaltung der Nebeneinheit hervorzubringen
("HELL", "DÄMPFEN", "EIN", "AUS" usw.). Das Signal "TP" setzt
auch das bistabile Element B 34 (Lock out), daß das Gatter 89
sperrt und das Auftreten weiterer "TP"-Signale verhindert, bis
das Timeout-Dekodiergatter 95 des Detektorregisters 83 den Endkode
(0.0.0.0) ermittelt und das bistabile Element B 34 löscht.
Wenn ein "FEHL"-Signal vom bistabilen Element B 33 hervorgebracht
wird, dann wird TP gesperrt, und für den Rest des Schwingungszyklus
kann keine Botschaft mehr aufgenommen werden. Die Botschaft
13 wird jedoch weiterhin in das Eingangsregister 84 hineingetaktet,
bis die zunächst in die Stufe 1 eingegebene "1" das
"END BIT" erreicht und daraufhin das bistabile Element B 41 dazu
veranlaßt, das Register 48 zu entleeren, damit es zur Aufnahme
einer neuen Botschaft (oder zu einer Wiederholung der vorherigen)
bereit ist, wenn das Signal "START KODE" vom Register 83
festgestellt wird.
Ein Operationskode unterscheidet sich vom Adressenkode (Gerätekode),
da Stufe 1 des Eingangsregisters 84 einen logischen Wert
"1" zur TP Zeit (d. h. wenn die gesamte Botschaft aufgenommen ist)
enthält. Dies erzeugt das Signal "FUNCT", wodurch Gatter 97 bereitgeschaltet
wird, TP durchzulassen, und Gatter 98 bereitgeschaltet
wird, die erwählten Funktionen durchzulassen, die aus
dem Inhalt der Stufen 2 bis 5 des Eingangsregisters 84 durch den
Funktionsdekodierer 96 dekodiert wurden zu den Gattern 98 a bis d
("DÄMPFEN", "HELL", "EIN", "AUS"), vorausgesetzt, daß ein Adressensignal
ebenfalls am Eingang vorhanden ist.
Wenn Stufe 1 des Eingangsregisters den Wert Null erhält, wird
das Signal "FUNCT" nicht erzeugt, so daß das Gatter 97 und damit
auch das Gatter 98 gesperrt sind. Dies bedeutet, daß ein Geräte-
oder Vorrichtungskode in den Stufen 2 bis 5 im Eingangsregister
84 enthalten ist. Wenn dieser Gerätekode mit dem an den
Eingängen D 1 bis D 4 der Nebeneinheit eingestellten Gerätekode
übereinstimmt, dann erzeugt der Komparator 91 ein Signal "EQ 2",
das im Zeitpunkt TP, wenn kein "FUNCT"-Signal vorhanden ist, das
Gatter 99 bereitschaltet, um das bistabile Element B 36 zu setzen,
so daß es das Signal "ADRESSE" erzeugt.
Das bistabile Element B 36 wird gelöscht, wenn im Zeitpunkt TP
die Bedingung "" und B 35 gesetzt ist. Wenn ein Gerätekode
empfangen ist, ist das bistabile Element B 35 gelöscht und
das Gatter 100 gesperrt, so daß das bistabile Element B 36 gesetzt
bleibt, auch wenn der empfangene Gerätekode nicht derjenige
ist, auf den die betreffende Nebeneinheit eingestellt ist.
Dadurch ist die Bedienungsperson in der Lage, mehrere Gerätekodes
einzugeben und im Anschluß daran einen einzigen Operationskode,
so daß Gruppen von Geräten gleichzeitig betätigt werden
können.
Die Ausgänge der Gatter 98 werden an die bistabilen Elemente
B 37, B 38 und B 39 angeschlossen, wie in der Zeichnung dargestellt.
Das bistabile Element B 37 wird durch das Signal "DÄMPFEN" oder
das Signal "HELL" gesetzt, um das Signal "ZÄHLEN" zu erzeugen,
und gelöscht durch "" (vom bistabilen Element B 34 in Fig.
16). Das bistabile Element 38 wird gesetzt durch das Signal
"DÄMPFEN", um das Signal "AUF" zu erzeugen, und gelöscht durch
das Signal "HELL", um das Signal "AB" hervorzubringen. Das bistabile
Element 39 wird gesetzt durch alle die Signale "DÄMPFEN",
"HELL", "EIN", "ALLES" oder "FÜHLEN" (hervorgebracht durch die
Schaltung der Fig. 19, die später noch beschrieben wird), um
das Signal "EIN" zu erzeugen, das auf den "EIN/AUS"-Ausgang der
integrierten Schaltung gegeben wird. Das bistabile Element B 39
wird gelöscht durch alle Signale "AUS", "LEER" oder "POC" und
bringt dann das Signal "AUS′" hervor.
Das Signal "AUS′" ist angeschlossen, um einen Zähler 101 zu löschen,
der vom Signal "TRIG÷ 2" getaktet wird, und ist über ein
Gate 102 an einen "ALARM AUSGANG" der integrierten Schaltung gelegt.
Dieser Ausgang kann ein elektromechanisches Alarmgerät in
Gang setzen. Das Gatter 102 wird durch das Signal "EIN" bereitgeschaltet
und durch das Signal "START", um ein 320 msec Burst
von 2-kHz-Rechteckwellen zu erzeugen, auf das eine 320 msec lange
Lücke folgt.
Die Signale "AUF", "AB", "ZÄHLEN" werden auf eine Steuerlogik
106 zur Steuerung des "AUF/AB"-Zählers 103 in Fig. 18 gegeben,
der zählen kann, während die Befehle "HELL" und "DÄMPFEN" eingetastet
werden. Der Zustand dieses Zählers 103 bestimmt die Verzögerungszeit
nach dem Nulldurchgang des Netzes bis ein Zündimpuls
an den Triac abgegeben wird über den "TRIAC AUSGANG" der
integrierten Schaltung. Der Zähler 103 kann nur Zustände zwischen
32 und 255 einnehmen.
Der Zähler 104 ist ein binärer Aufzähler, der bei Netznulldurchgängen
durch die Impulse "TRIG Φ 3" (siehe Fig. 20 und 21) gelöscht
und durch den Impuls Φ 3 (siehe Fig. 20) getaktet wird. Der Zähler
104 zählt solange, bis er den Zustand des Zählers 103 erreicht,
wenn ein Zündimpuls an den Ausgang "TRIAC AUSGANG" vom
Komparator 105 abgegeben wird. Die Begrenzung der möglichen Zustände
des Zählers 103 (zwischen 32 und 255) sorgt für eine Verzögerung
bei der Abgabe des Impulses "ZÜNDIMPULS" zwischen 1
bis 3 msec, nachdem die Netzspannung durch Null gegangen ist,
was eine beträchtliche Veränderung der Helligkeit bei nahezu allen
durch den Triac gesteuerten Lampen ergibt, der an den Ausgang
"TRIAC AUSGANG" der integrierten Schaltung 79 angeschlossen ist.
Wenn die Zündverzögerung mehr als 4 msec beträgt, dann setzt
der Impuls "ZÜNDIMPULS" vom Komparator 105 das bistabile Element
B 40, wodurch das UND-Gatter 108 bereitgeschaltet wird, um
einen Impuls "ZÜNDIMPULS" durchzulassen, der alle 0,5 msec vom
Zähler 104 erzeugt und durch einen differenzierendes Element 118
geformt wird, so daß er die Gestalt annimmt, die in Fig. 18 und
Fig. 21 gezeigt ist. Es hat den Vorteil, daß Lampen mit sehr
niedriger Leistung betrieben werden können, ohne daß sie zu
flackern beginnen, wenn sie auf ihre maximale Helligkeit ausgesteuert
werden (minimale Zündverzögerung). Der Grund dafür liegt
in der Eigenschaft des Triac, der, wenn er einmal durch einen
Zündimpuls gezündet worden ist und der ihn durchfließende Strom
einen gewissen Minimalwert übersteigt (den sogenannten Haltestrom),
eingeschaltet bleibt, auch wenn keine Zündimpulse mehr
auftreten. Diese Eigenschaft wird bei allen Lichtdimmerschaltungen
angewendet. Beim Einsatz eines Dimmers besteht jedoch eine
Schwierigkeit beim Betrieb von Lampen mit geringer Leistung,
wenn diese nahe der maximalen Helligkeit betrieben werden. Der
Triaczündimpuls tritt dann etwa 1 bis 2 msec nach dem Netzspannungsnulldurchgang
auf, in welcher Zeit die Netzspannung
einen Wert hat, der noch nicht ausreicht, den Haltestrom durch
den Triac fließen zu lassen. Das wirkt sich so aus, daß die Glühlampe
von sehr hell auf aus umgeschaltet zu werden scheint,
auch wenn der Dimmer selbst auf einen "HELL"-Wert eingestellt
ist. Die erfindungsgemäße Einrichtung beseitigt diesen Mangel,
indem eine Vielzahl von Triggerimpulsen in den ersten 4 msec
jeder Netzhalbwelle ausgesendet wird, so daß auch dann, wenn
der Triac sich noch nicht selbst nach dem ersten Zündimpuls
hält, ein Impuls dann auftritt, wenn die Netzspannung einen hinreichend
hohen Wert erreicht hat, um den Haltestrom zu bilden.
Die Glühlampe erscheint deshalb mit gleichmäßig hellem Licht.
Der Zähler 104 erzeugt auch den Impuls "START", der in Verbindung
mit Fig. 16 bereits genannt wurde, am Ausgang der vierten
Stufe des Zählers 103, 206 µsec nach dem Netzspannungsnulldurchgang.
Das Dekodiergatter 109 setzt das bistabile Element
B 51, wenn der entsprechende Zustand des Zählers 104 erreicht
ist, um den Impuls "BLOCK ENDE" 190 µsec nach dem Nulldurchgang
zu erzeugen. Das bistabile Element B 51 wird durch
den Impuls "TRIC Φ 3" bei jedem Netznulldurchgang gelöscht.
Fig. 19 ist ein Schaltbild der Fühllogik einer Nebeneinheit,
die Handbetrieb eines Gerätes ermöglicht, wenn es mit der Nebeneinheit
verbunden ist.
Die meisten Netzschalter unterbrechen die Netzzuleitung zu einem
Gerät vollständig, und in diesem Fall erscheint, wenn der
Netzschalter geschlossen ist, die volle Netzspannung am Nulleiter
oder Rückleiter der Steckdose, während die Steckdose abgeschaltet
ist. Wenn der Netzschalter geöffnet ist, erscheint
am Nulleiter der Steckdose kein Signal. Für diesen Fall kann
die Schaltungsanordnung, die "FÜHLEN 1" hervorbringt, verwendet
werden. Die Spannung an der Steckdose wird zwischen OV und V DD
abgeschnitten, bevor sie zum Eingang "FÜHLEINGANG" geleitet ist.
Die bistabilen Elemente B 52 und B 53 stellen die 0-1 Veränderung
am Fühleingang "FEST". Bei jedem Übergang von 0 auf 1 des Netzes
wird ein Signal "MT 1" vom Nullfeststellkreis 82 in Fig. 16
erzeugt, und B 52 wird gelöscht. Jeder folgende "FÜHLEINGANG"
mit dem nächsten "MT 1" setzt B 52. Wenn MT 1 gebildet wird, wird
B 52 und B 53 getaktet, und eine Differenzierschaltung 119 stellt
den Übergang von 0 nach 1 von B 53 fest und erzeugt einen Impuls
"FÜHLEN 1", daß das bistabile Element B 59 in Fig. 17 über
die Gatter 111 setzt.
Bei gewissen Einrichtungen wie einigen Fernsehgeräten oder Stereoanlagen
befindet sich der Netzschalter auf der Sekundärseite
des Netztransformators. In solchen Fällen erscheint im Nulleiter
der Steckdose stets eine Spannung, gleichgültig ob der
Netzschalter des Gerätes auf "EIN" oder auf "AUS" steht. Eine
den Netzschalter-Schließzustand feststellende allgemeinere Art,
die auch mit dem eben beschriebenen Fall fertig wird und den
gewöhnlichen Fall, daß er Netzschalter das Gerät vollständig
abtrennt, zielt daraufhin, die Phasenänderung zwischen der Netzspannung
und der Fühlrückleitung festzustellen, wenn der Netzschalter
geschlossen ist. Ein Kondensator, z. B. C 10 in Fig. 13,
stellt sicher, daß das Signal am Eingang "FÜHLEINGANG" den Wert
Null nach der Netzspannung durchläuft, und es ist deshalb möglich,
die Verzögerung MT 1 und dem Signal am Eingang
"FÜHLEINGANG" das von 0 auf 1 geht, Digitalzeit zu steuern. Die
angeschlossene Logikschaltung ist durch Erzeugen von "FÜHLEN 2"
die Verzögerung und stellt fest, wenn eine Änderung eintritt
(nach Ansteigen oder Abfallen) lückenlos ihren mehr als 8 Netzspannungsperioden.
Damit ist sichergestellt, daß Übergangsstörungen
das Signal "FÜHLEN 2" nicht erzeugen kann, da die Logik
einen mehrfach auftretenden verzögerten Umwandlungsübergang über
eine bestimmte Zeitspanne überwacht. In Versuchen wurde ermittelt,
daß die kleinste Änderung in der Verzögerung, die der
Schaltungsaufbau feststellen muß (mit C 10 in der Fig. 13 gleich
0,1 µF) 250 µsec beträgt.
Der Zähler 107 wird bei jedem Impuls "MT 1" gelöscht und zählt
Φ 3-Impulse, bis er gestoppt wird, wenn das bistabile Element
B 54 von einem Signal "FÜHLEN" am Eingang "FÜHLEINGANG" gelöscht
wird. Auf diese Weise zeichnet es einen Zählbetrag auf,
der die Verzögerung zwischen dem Signal "FÜHLEN" und dem Netz
Nulldurchgang proportional ist. Als erstes wird der Fall betrachtet,
daß der Netzschalter des Gerätes nur die Sekundärseite 06738 00070 552 001000280000000200012000285910662700040 0002002800472 00004 06619
des Transformators schaltet. Für diesen Fall ist ein Signal
"FÜHLEN" am "FÜHLEINGANG" jederzeit vorhanden. Man nehme nun
an, daß der Netzschalter des Gerätes ausgeschaltet ist. Entweder
unmittelbar nach dem Einstecken der Nebeneinheit oder während
die Ausgangssteckdose eingeschaltet wird, bringt das Schieberegister
112 ein "SPEICHER"-Signal hervor, das dem Speicher 110
zugeleitet wird. Dieser speichert kontinuierlich den Inhalt des
Zählers 107. Wenn einmal das "POC"-Signal (power on clear) beseitigt
ist (600 msec nach dem Einschalten), was bewirkt hat,
daß die Ausgangssteckdose abgeschaltet ist, oder nachdem die
Steckdose durch Fernbedienung abgeschaltet wurde, sorgt das Register
112 dafür, daß das "SPEICHER"-Signal während wenigstens
weiterer 8 Zählvorgänge des Zählers 107 nicht beseitigt wird.
Dies gibt den Signalen am "FÜHLEINGANG" Zeit zu stabilisieren,
nachdem die Steckdose abgeschaltet ist. Das Ergebnis ist, daß,
wenn das Signal "SPEICHERN" entfernt wird, eine Zahl im Speicher
110 festgesetzt wird, welche der "FÜHL"-Verzögerung entspricht
bei ausgeschaltetem Gerätenetzschalter. Diese Zahl wird nun dauernd
verglichen mit dem Zählzustand im Zähler 107, und ein Signal
"FÜHLEN" wird erzeugt, wenn die zwei Zählzustände um mehr
als 8 (dies entspricht ±250 µsec) während 8 aufeinanderfolgender
Netzperioden voneinander abweichen. Hiermit werden praktisch
alle Störspitzen ausgeschieden, die in der Lage wären, ein Signal
"FÜHLEN" zu bilden. Wenn der Gerätenetzschalter in Einstellung
ist und entweder der Empfänger der Steckdose eingesteckt
ist oder wenn die Steckdose durch Fernbedienung abgeschaltet
ist (üblicher Zustand), dann wird, wenn der Netzschalter abgeschaltet
wird, ein Signal "FÜHLEN" gebildet und die Steckdose
eingeschaltet. Wenn der Netzschalter dann das nächste Mal
"EINGESCHALTET" ist, bringt dies das Gerät in den "EIN"-Zustand
wie zuvor.
Nachdem eine Zahl im Speicher 110 gespeichert ist (in der Annahme,
es sei eine Zahl kleiner als 128 oder 4 msec Verzögerung)
wird, um einen Vergleich zwischen dieser Zahl und irgendeinem
neuen Zählzustand bei Aufnahme des Signals "MT 1" vorzunehmen,
das Komplement im Speicher 110 in den Zähler 107 eingegeben mit
Ausnahme der Stufe 8 des Zählers 107, die auf den Wert 0 geleert
ist. Wenn das Signal "FÜHLEN" das bistabile Element B 54 setzt
und den Zähler 104 stoppt, dann ist die Zahl des Zählers 128,
wenn keine Veränderung in der Verzögerung des "FÜHLEN"-Signals
eingetreten ist. Wenn die "FÜHLEN"-Verzögerung abgenommen hat,
dann ist der Zählzustand kleiner als 128, hat sie zugenommen,
ist er größer. Ein "IN BAND"-Dekodiergatter 113 dekodiert
120 Zählzustand 135, was anzeigt, daß die gezählte Zahl die
gespeicherte Zahl innerhalb eines Bandes von ±8 liegen. Die
"IN BAND"-Signale bewirken, daß der Zähler 114 gelöscht wird,
und verhindern die Erzeugung von "FÜHLEN". Wenn die "FÜHLEN"-
Verzögerung abnimmt um mehr als 205 µsec, dann erzeugt der Zählzustand
im Zähler 107 das Signal "STOPP" bei weniger als dem Zustand
120, und wenn die "FÜHLEN"-Verzögerung steigt um mehr als
250 µsec, dann ruft der Zähler 107 das "STOPP"-Signal hervor
und stoppt bei 136. In beiden Fällen werden "IN BAND"-Signale
verhindert, so daß der Zähler 6 zählen kann. Wenn der Zähler 6
den Zustand 7 erreicht, erzeugt er das Signal "FÜHLEN 2" über
das Gatter 115. Ist das bistabile Element B 39 (Fig. 17) einmal
gesetzt, können keine "FÜHLEN 2"-Signale mehr gebildet werden,
und das "SPEICHER"-Signal wird erneut an den Speicher 110 abgegeben.
Die Schaltung speichert nun fortwährend den Inhalt des
Zähler 107. Wenn die Steckdose als nächstes durch Fernbedienung
abgeschaltet wird, dann wird mindestens 8 volle Schwingungsperioden
später das Signal "SPEICHERN" beseitigt und eine andere
Zahl in den Speicher 110 aufgenommen, um damit die "FÜHLEN"-Verzögerung
zu vergleichen. Ist das "SPEICHERN"-Signal einmal beseitigt
(LÖSCHEN-0), wird nach dem nächsten Signal "MT 1" das
Signal "LOAD" vom Gatter 116 erzeugt, wodurch der Komplementärwert
des Speichers 110 (mit Ausnahme der Stufe S 8) in den Zähler
107 eingegeben wird. Das System schaut nun zurück auf eine Änderung
in der "FÜHLEN-VERZÖGERUNG".
Der Fall, daß der Netzschalter am Gerät die Netzverbindung unterbricht,
ist ein besonderer Fall. Dann wird, wenn der Schalter
auf "AUS" steht, kein "FÜHLEN" zum bistabilen Element B 54
geleitet. Während das "SPEICHERN"-Signal hoch ist, wird somit
der Zähler 107 über 128 hinausgehen, und die Stufe S 8 des Speichers
110 wird gesetzt. Dies läßt das bistabile Element B 54
bei 128 stoppen. Wenn also die Steckdose von fern abgeschaltet
wird oder nach "POWER UP", dann beläßt das Wegnehmen des
"SPEICHERN"-Signals den Zählzustand von 128 im Speicher 110.
Nachdem die Steckdose abgeschaltet ist und "SPEICHERN" beseitigt
wurde, wird das Signal "LOAD" unterbunden, da das Signal
"FLAG" erzeugt wird und logisch "0" dem Zähler 107 zugeführt
wird. Nimmt man an, daß der Netzschalter im Gerät nicht geschlossen
ist (und kein Fühlen zugeführt wird), dann stellt das
Signal "STOPP" das bistabile Element B 54 beim Zustand 128 des
Zählers 107 zurück, was dazu führt, daß das Signal "IN BAND" erzeugt
wird. Wenn der Netzschalter geschlossen wird, muß die
"FÜHLEN"-Verzögerung geringer als ein Zählwert von 128 sein
(im allgemeinen nahe 0), und keine "IN BAND"-Signale werden
erzeugt, die es dem Zähler 114 ermöglichen zu zählen, oder daß
eventuell ein Signal "FÜHLEN 2" erzeugt wird.
Claims (24)
1. Elektrische Steuereinrichtung zum Steuern von in einem
Gebäude befindlichen elektrischen Geräten, bestehend aus
einer Sendeeinheit und Nebeneinheiten, die mit der elektrischen
Hauptversorgungsleitung des Gebäudes, also dem Netz, verbunden
sind, wobei die Sendeeinheit Eingangskreise zur
Aufnahme der Adressen der Nebeneinheiten und Kreise zum
Erzeugen von über das Netz zu den Nebeneinheiten zu übertragenden
Steuersignalen aufweist, welche die eingegebenen
Adressen der Nebeneinheiten enthalten und auf ein Trägersignal
aufmoduliert sind, dessen Frequenz ein Vielfaches
höher ist als die Netzfrequenz, und wobei die Nebeneinheiten
die von der Sendeeinheit abgegebenen Steuersignale aus dem
Netz aufnehmen und Kreise zum Erkennen der der jeweiligen
Nebeneinheit zugeordneten Adresse sowie Kreise aufweisen,
die auf der Grundlage der empfangenen Steuersignale die
Stromzuführung des zugeordneten elektrischen Gerätes dann
steuern, wenn die empfangenen Steuersignale die Adresse der
Nebeneinheit enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sendeeinheit (1) eine Vorrichtung (2) zum Erzeugen der
Steuersignale in Form digital kodierter, aus mehreren Bits
bestehender Wörter aufweist, wobei die Bits durch Trägerfrequenzsignale
dargestellt sind, daß die Trägerfrequenzsignale
mit der Netzspannung derart synchronisiert sind,
daß ein Signalwort durch eine Mehrzahl von Zyklen der Netzspannung
übertragen werden, daß die Trägerfrequenzsignale
eine vorgegebene Anzahl von Zyklen der Trägerfrequenz
innerhalb eines vorgegebenen Zeitabschnitts einer
Halbwelle der Netzspannung aufweisen, wobei die Anzahl
der Zyklen von den Werten der dargestellten Bits abhängt,
und daß die Nebeneinheiten (3, 4, 5) mit Zählern (79)
versehen sind, welche die Zahl der in einem gegebenen Zeitabschnitt
innerhalb einer Halbwelle der Netzspannung auftretenden
Trägerzyklen zählen und dabei feststellen, ob
die gezählte Anzahl von Trägerzyklen sich innerhalb eines
ersten oder zweiten Bereichs von zwei sich nicht-
überlappenden Bereichen von Zahlen befinden, womit eine
Erkennung der Bitwerte erfolgt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerfrequenzsignale so mit der Netzspannung
synchronisiert sind, daß sie innerhalb eines Zeitabschnitts
nahe einem Nulldurchgang der Netzspannung auftreten,
und daß die Zähler (80) der Nebeneinheiten derart mit
der Netzspannung synchronisiert sind, daß sie nur innerhalb
dieser Zeitabschnitte der Trägerfrequenzübertragung
zählen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dauer des Zähl-Zeitabschnitts des Zählers (80)
nicht länger ist als einem Achtel einer Halbwelle der Netzspannung
entspricht.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerfrequenzsignale Bursts sind, deren Dauer
kurz ist im Vergleich zur Dauer einer Halbwelle der Netzspannung.
5. Einrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit (1)
derart ausgebildet sind, daß ein Bit als Trägerfrequenzsignal
innerhalb einer Halbwelle der Netzspannung nicht nur
in dem Zeitabschnitt nahe dem Nulldurchgang der Netzspannung
sondern auch in zwei weiteren Zeitabschnitten, nämlich
solchen, die dem Beginn der betreffenden Halbwelle im
wesentlichen um 60° und 120° nacheilen, womit eine Nebeneinheit,
die an eine andere Netzphase als die Sendeeinheit
angeschlossen ist, das Trägerfrequenzsignal trotzdem in
einem Zeitabschnitt nahe einem Nulldurchgang empfängt.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit jeden Bit innerhalb
einer Halbwelle der Netzspannung zweimal wiederholen
und daß die Sendeeinheit (1) einen Zeitgeber (31) aufweist,
der die Wiederholungsbits derart taktet, daß sie im
wesentlichen 60° und 120° nach Beginn der betreffenden Halbwelle
auftreten.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Zeitabschnitt ein Bit eines bestimmten
Logikwertes als gegebene Anzahl der Zyklen des Trägersignals
und in einem Zeitabschnitt ein Bit eines zweiten Logikwertes
als Abwesenheit der betreffenden Zyklen des Trägerfrequenzsignals
erzeugt werden.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugerkreise (12) jeden der Bits in einem
Zeitabschnitt zwischen A und B eines Zyklus der Netzspannung
erzeugen und daß die Zähler (80) der Nebeneinheiten in einem
zweiten Zeitabschnitt zwischen C und D eines Zyklus der
Netzspannung arbeiten, wobei die Werte von C und D zwischen
denjenigen von A und B liegen und alle Werte A, B, C und D
konstante Werte sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangskreise (11) der Sendeeinheit (1)
auch Daten über bestimmte Steuervorgänge für die Stromversorgung
der angeschlossenen Geräte aufnehmen und daß die
Erzeugerkreise (12) der Sendeeinheit (1) ein digitales
Befehlssignal, welches den Steuervorgang repräsentiert,
als Teil des mehrere Bits aufweisenden, digitalen Steuersignals
erzeugen, und daß zumindest eine Nebeneinheit
Schaltkreise (B 39) aufweist, die auf den Empfang eines
digitalen Befehlssignals dann ansprechen, wenn die
Nebeneinheit durch ein digitales Steuersignal in Betriebsbereitschaft
gesetzt worden ist, womit dann die vom
digitalen Befehlssignal angeordnete Steuerung der Stromzuführung
des betreffenden elektrischen Geräts durchgeführt
wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der Nebeneinheiten Steuerkreise (TRIAC)
für einen Lichtdimmer aufweist, die mit den Empfangskreisen
(105) gekoppelt und in Abhängigkeit von einem empfangenen
digitalen Befehlssignal steuerbar sind, und daß die Eingangskreise
(11) der Sendeeinheit (1) Kreise zur Aufnahme von
Daten und zum Kodieren dieser Daten in digitale Befehlssignale
aufweisen, welche Daten das Abdunkeln bzw. Aufhellen
des Lichtdimmers repräsentieren.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugerkreise der Sendeeinheit (1) Kreise zum
sich wiederholenden Erzeugen der das Abdunkeln und Aufhellen
des Lichtdimmers repräsentierenden, digitalen Befehlssignale
aufweisen und daß die Empfangskreise von
zumindest einer Nebeneinheit Zähler (103) zum Zählen der
Anzahl von Wiederholungen eines empfangenen digitalen
Befehlssignals aufweisen, welches einen Abdunklungs- und
Aufhellungsvorgang repräsentiert, derart, daß das Ausmaß
der Abdunklung bzw. Aufhellung in Abhängigkeit
von der Zahl der gezählten Wiederholungssignale erfolgt.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit zumindest ein digitales
Befehlssignal in Form eines allgemeinen Betriebsbefehls
erzeugt und daß zumindest eine Nebeneinheit Kreise (98 e)
aufweist, welche auf dieses Signal ansprechen und einen
allgemeinen Betriebsbefehl auslösen, und zwar ohne die
Erfordernis des Empfangs einer Adresse.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest eine der Nebeneinheiten einen
Adressenspeicher zum Speichern der Aufnahme einer Adresse
durch die Empfangskreise aufweist, womit die Nebeneinheit
eine Steuerung der Geräte-Stromzuführung vornimmt, und
daß Löschkreise zum Löschen des Speichers dann vorgesehen
sind, wenn ein neues digitales Befehlssignal empfangen
und aufgenommen wird.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Löschkreise den Speicher nur dann löschen, wenn
eine weitere Adresse nach dem Empfang des zweiten digitalen
Befehlssignals festgestellt wird.
15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise einen vorgegebenen
Bereich von digitalen Befehlssignalen erzeugen, die dann
zweimal auf das Netz gegeben werden.
16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingangskreise (11) der Sendeeinheit
mit einer Schalttafel (11) verbunden sind.
17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eingangskreise der Sendeeinheit
einen Ultraschallempfänger aufweisen, der zur Eingabe von
Daten in die Sendeeinheit (1) dient.
18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (1) Schaltkreise (7)
aufweist, die in jedes der mehrere Bits aufweisenden,
digitalen Steuerwörter einen Systemkode einbauen und daß
die Nebeneinheiten Schaltkreise (90) zum Vergleich des
vorgegebenen Systemkodes mit einem im empfangenen digitalen
Steuersignal enthaltenden Systemkode besitzen, wobei eine
Systemkode-Übereinstimmung Vorausbedingung dafür ist, daß
die Nebeneinheit auf ein empfangenes digitales Steuersignal
anspricht.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erzeugerkreise auch Kreise (52, 53)
zur Erzeugung jedes digitalen Steuersignals als Kombination
von Daten in ihrer wahren logischen Darstellung und Daten
in umgekehrter logischer Darstellung aufweist und daß
jede Nebeneinheit einen Vergleichskreis (B 33) zum Vergleich
der wahren und der umgekehrten Formen der Logiken besitzt,
wobei die Nebeneinheit nur dann anspricht, wenn sich die
beiden empfangenen Logikformen entsprechen.
20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß das digitale Steuersignal die Form einer Folge von Bits
aufweist, bei welcher jedem zweiten Bit die Logikumkehr
dieses Bits nachfolgt.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugerkreise digitale Steuersignale
erzeugen, die mit einem digitalen Startkode beginnen und
daß jede Nebeneinheit mit Kreisen (86) versehen ist, welche
die Startkode als Beginn des digitalen Steuersignals identifizieren.
22. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit Kreise (B 5) aufweist,
welche jedes digitale Steuersignal zumindest zweimal auf
das Netz geben.
23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-22, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der Nebeneinheiten einen
Stromausgang (18) zum Anschließen an ein einen Betätigungsschalter
aufweisendes elektrisches Gerät besitzt und daß
Fühler vorgesehen sind, welche den Stromauslaß dann einschalten,
wenn sie an diesem eine Bedingung feststellen,
die anzeigt, daß der Betätigungsschalter des angeschlossenen
Geräts betätigt ist.
24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fühler Elemente zum Anlegen einer Testspannung an den
Auslaß und Elemente zum Aufprägen der Netzspannung auf den
Auslaß aufweist, wobei dies dann geschieht, wenn die Fühler
eine vorgegebene Änderung eines Parameters der Testspannung
feststellen, welche die Betätigung eines Betätigungsschalters
des mit dem Auslaß verbundenen Geräts feststellen.
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