DE3233247A1

DE3233247A1 - Fernwirkempfaenger mit einem mikrocomputer

Info

Publication number: DE3233247A1
Application number: DE19823233247
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl.-Ing. 6072 Dreieich Langer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1982-01-20
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1984-03-08

Description

Fernwirkempfänger mit einem Mikrocomputer
(Zusatz zu P 32 01 532.1-53) Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernwirkempfänger mit einem Mikrocomputer, der mit mindestens einem Befehlsausführungsrelais über einen Verstärker verbunden ist und der einen nichtflüchtigen Programmspeicher, in dem kundenspezifische Programme gespeichert sind, einen Datenspeicher sowie Eingänge für die Fernwirksignale und für externe Synchronisiersignale aufweist und mit einem Analog-/Digital-Umsetzer verbunden ist, der an ein Widerstände aufweisendes Programmierfeld angeschlossen ist, wobei über die Werte von Widerständen im Programmspeicher enthaltene Daten über unterschiedliche Impulsraster und diesen zugeordnete Impulsfolgen für die Erzeugung von zum Vergleich mit den Fernwirksignalen bestimmten Signalen auswählbar sind, nach Patent (Patentanmeldung P 32 01 532,1-53).
Mit dem vorstehend erläuterten Fernwirkempfänger soll mit möglichst geringem Aufwand eine große Anzahl kundenspezifischer Programme ausgewählt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fernwirkempfänger der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzuentwickeln, daß die Mittel zur Eingabe kundenspezifischer Programme vereinfacht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Maßnahmen gelöst. Die Eingabe der für die Programmauswahl bestimmten Daten kann hiertei ohne einen bereits im Mikrocomputer eingebauten Analog-/Digital-Wandler erfolgen. Für den Mikrocomputer können daher universell einsetzbare Mikroprozessoren verwendet werden, die kostengünstig verfügbar sind. Auch der Digital-/Ananlog-Umsetzer ist ein kostengünstig verfügbarer elektronischer Baustein. Feriiwirkempfänger mit dem vorstehend erläuterten Aufbau können daher wirtschaftlicher hergestellt werden. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Digital-/Analog-Umsetzer ein Leiternetzwerk enthält, das aus gleich großen, in Serie geschalteten Widerständen und aus an Abgriffe zwischen den Widerständen gelegten weiteren Widerständen von der doppelten Größe besteht, die an vom Mikrocomputer steuerbare Verstärker angeschlossen sind. Der Analog-/Digital-Umsetzer zeigt einen sehr einfachen Aufbau, der trotzdem die Auswahl zahlreicher kundenspezifischer Programme auch bei geringer Anzahl von Widerständen ermöglicht.
Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß das Programmierfeld auswechselbare Widerstände enthält, die mit je einem Bezugswiderstand im Reihe angeordnet sind, und daß die Abgriffe zwischen den auswechselbaren und den Bezugswiderständen je mit einem Eingang eines Multiplexers verbunden sind, der durch den Mikrocomputer steuerbar ist.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 bis 6 beschrieben.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.
Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines als statischer Rundsteuerempfänger arbeitenden Fernwirkempfängers, Figur 2 nähere Einzelheiten des Fernwirkempfängers gemäß Figur 1.
Ein als statischer Rundsteuerempfänger arbeitender Fernwirkempfänger 1 ist mit einer Klemme 2 an eine Übertragungsleitung 3 angeschlossen, die mit einer nicht dargestellten Zentralstation verbunden ist. Bei der übertragungleitung 3 handelt es sich um die Leitung für die Netzspannungsversorgung, die in Figur 1 nur einpolig dargestellt ist.
Mit der Klemme ist ein Filter 4 verbunden. Bestandteil des Filters 4, das vorzugsweise eine Bandpaßcharakteristik hat, ist auch ein Begrenzer, der die aktiven Elemente des Filters 4 vor übersteuerung schützt.
An die Klemme ist weiterhin ein Netzteil 5 angeschlossen, das die auf der Leitung 3 anstehende Netzspannung in eine Betriebsgleichspannung umwandelt.
Der Ausgang des Filters 4 ist an einen Eingang 6 eines Mikrocomputers 7 angeschlossen, der für die parallele Verarbeitung von 8 Bit ausgelegt sein kann. über den Eingang 6 wird der Mikrocomputer 7 mit der vom Filter 4 ausgesiebten Wechselspannung beaufschlagt. Der Mikrocomputer 7 besteht im wesentlichen aus folgenden, nicht im einzelnen dargestellten Teilen: einem Zentralteil, das an einen internen Taktgeber angeschlossen ist, einem Programmspeicher, einem Datenspeicher und einer Eingaben Ausgabeschaltung. Der Programmspeicher, der Datenspeicher, der Zähler sind über einen Bus mit dem Zentralteil verbunden.
Diesen Aufbau zeigen Mikroprozessoren, die beispielsweise auf einem Chip integriert sind.
Das Netzteil 5 ist mit dem Betriebsspannungseingang 8 des Mikrocomputers 7 verbunden. Ein Eingang 9 für das Zurücksetzen des Mikrocomputers 7 ist über einen Kondensator 10 an das Netzteil 5 angeschlossen.
Ein Ausgang 11 des Mikrocomputers 7 speist ein Schaltteil 12, bei dem es sich vorzugsweise um ein Relais handelt. Es können auch mehrere Ausgänge des Mikrocomputers 7 an eine entsprechende Anzahl von Relais im Schaltnetzteil angeschlossen sein. Das Schaltnetzteil 12 wird vom Netzteil 5 mit Betriebsspannung versorgt.
Der Mikrocomputer 7 ist mit weiteren Ein- und Ausgängen ausgestattet, die über eine Steuerschaltung 30 an ein Programmierfeld 13 angeschlossen sind, das in Verbindung mit Fig. 2 ausführlicher erläutert ist.
Das Programmierfeld 13, das in Fig. 2 mit gestrichelter Umrandung dargestellt ist, enthält eine Reihe von nicht näher dargestellten Stecksockeln, in die ohmsche Widerstände 14, 15, 16, 17 mit ihren Enden eingesteckt sind. Die ohmschen Widerstände 14, 15, 16, 17 werden von einer nicht näher dargestellten Spannungsquelle mit Betriebsspannung versorgt. In Reihe mit jedem Widerstand 14, 15, 16, 17 ist ein Widerstand 18, 19, 20, 21 gelegt. Die Widerstände 18 - 21 bilden mit den Widerständen 14 - 17 Spannungsteiler, an denen eine dem jeweiligen Widerstand 14 - 17 entsprechende Spannung abgegriffen wird.
Die Abgriffe der aus den Widerständen 14, 18; 15, 19; 16, 20; 17, 21 bestehenden Spannungsteiler sind über nicht näher bezeichnete, kontaktlose Schalter, die zu einem Multiplexer 23 gehören, an einen Eingang eines Komparators 22 gelegt.
Die Steuereingänge des Multiplexers 23 sind mit einem Mikroprozessor 24 verbunden, der weitere Ausgänge hat, die an Verstärker 25 angeschlossen sind. Den Verstärkern 25 ist ein Leiternetzwerk aus 1"#derständen nachgeschaltet. Das Leiternetzwerk besteht aus in Reihe geschalteten gleichgroßen Widerständen 26, von denen in Fig. 2 drei dargestellt sind. An die Abgriffe zwischen zwei benachvarten Widerständen sind weitere Widerstände 27 angeschlossen, deren Widerstandswert doppelt so groß wie derjenige der Widerstände 26 ist. Die zweiten Anschlüsse der Widerstände 27 sind an Ausgänge der Verstärker 25 gelegt, von denen jeweils einer einen Widerstand 27 speist. Die Eingänge der Verstärker 25 sind je mit einem Ausgang des Mikroprozessors 24 verbunden.
Mit dem Widerstand 27 ist ein weiterer, gleich großer Widerstand 28 in Reihe zwischen dem Ausgang des Verstärkers und Massepotential angeordnet. An den Abgriff zwischen beiden Widerständen 27 ist das eine Ende der Reihenschaitung der Widerstände 26 angeschlossen. Das andere Ende steht mit dem zweiten Eingang des Komparators 22 in Verbindung, dessen Ausgang an einen Eingang 29 des Mikroprozessors 24 gelegt ist.
Die Elemente 18 bis 21, 22, 23, 25, 26, 27 und 28 bilden die Steuerschaltung 30. Mit der Steuerschaltung 30 werden die Widerstandswerte der Widerstände 14, 15, 16 und 17 in digitale Zahlen, z. B. Binärzahlen, umgewandelt. Es werden jeweils die einzelnen Widerstände 14, 15, 16, 17 im Zeitmultiplex durch Betätigung des Multiplexers 23 an den Komparator 22 gelegt. Über die Verstärker 25 werden die Widerstände 27 in der vom Mikroprozessor 24 vorgegebenen Weise an Spannung gelegt.
Die Anschaltung der Spannung erfolgt nach dem Wägeverfahren, d. h. es wird zunächst ein der höchsten binären Stelle entsprechender l!iderstand 27 an Spannung gelegt. Dadurch wird dem Komparator 22 eine der Hälfte des Aussteuerbereichs entsprechende Spannung zugeführt. Ist die vom jeweiligen Widerstand 14, 15, 16, 17 abgegriffene Spannung kleiner als ein entsprechender Wert, wird eine binäre Null abgespeichert. Ist sie größer, wird eine binäre Eins abgespeichert. Anschließend wird der verbleibende Rest auf die gleiche Weise mit der nächst niedrigen Stelle verglichen.
Den Werten der Widerstände 14, 15, 16, 17 entsprechen nach der Analog-/ Digital-Umwandlung jeweils z. B. 8 Bit-Zahlen. Bei einer Auflösung von 8 Bit ist es möglich, durch unterschiedlich große Widerstände am Eingang 29 eine Zahl von 256 unterschiedlichen Werten zu erhalten. Es wird nun eine Zuordnung zwischen den über Widerstände einstellbaren Zahlen und im Programmspeicher enthaltenen kundenspezifischen Programmen hergestellt. Die Zuordnung kann so festgelegt sein, daß die an den Ein# Ausgängen mittels entprechender Widerstände einstellbaren Zahlen Anfangsadressen von kundenspezifischen Programmen bestimmen. Im Programmspeicher sind beispielsweise für die üblicherweise verwendeten Rundsteuersysteme die zeitliche Folge der Impulse und Impulspausen, Angaben über den Startimpuls, über Adressierungs- und Befehlsausführungsimpulsschritte und über die Toleranzen der Impulse und Impulspausen unverlierbar gespeichert. Diese Daten können durch die Einfügung entsprechender Widerstände in das Programmierfeld 13 am Einsatzort des Fernwirkempfängers 1 ausgewählt bzw. den Gegebenheiten des örtlichen Übertragungssystems angepaßt werden.
Der Fernwirkempfänger arbeitet wie folgt: Das ständig mit Netzspannung versorgte Netzteil 5 gibt eine Betriebsgleichspannung an die aktiven Elemente des Filters 4, an den Mikrocomputer 7 und an das Schaltteil 12 ab. Beim Einschalten des Fernwirkempfängers 1, beim Einschalten oder beim Ausfall der Netzspannung wird der Mikrocomputer 7 über den Eingang 9 durch einen am Kondensator 10 auftretenden Impuls zurückgesetzt.
Wenn Signale auf der Leitung 3 ankommen, werden diese im Filter 4 ausgesiebt und zum Eingang 6 weitergeleitet. Die empfangenen Signale wer den als Befehlssatz für das Schaltteil 12 mit den im Programmierfeld 13 eingestellten Werten vergli hen, indem der Mikrocomputer eine den eingestellten Werten entsprectznde Signalfolge erzeugt. Bei Übereinstimmung der empfangenen und der im Mikrocomputer erzeugten Signalfolge werden entsprechende Befehlsimpulse an das Schaltteil 12 ausgegeben.
Wird eine Signalfolge empfangen, die nicht mit der im Programmierfeld 13 eingestellten Signalfolge übereinstimmt, dann wird der MikrocOmputer 7 zurückgesetzt.
Beim Empfang des Startimpuls wird der Taktgeber des Mikrocomputers 7 gestartet, der vorzugsweise über einen nicht näher bezeichneten Eingang mit der Netzfrequenz synchronisiert wird. Mit dem Start wird ein im Programmspeicher enthaltenes Startprogramm aufgerufen, das die Steuerschaltung 30 betätigt, damit die Werte der Widerstände 14, 15, 16, 17 nacheinander in den Mikrocomputer 7 eingelesen werden.
Die den Widerständen 14 bis 17 entsprechenden Werte beinhalten einen bestimmten Code, der nach der A/D-Umwandlung den Mikrocomputer 7 zur Erzeugung von diesem Code entsprechender Signale veranlaßt. Die an der Klemme 2 eingetroffene SignalfolgeSignalf@lge SignalfolgeSignalf@lge wird mit den erzeugten Signalen verglichen. Bei Übereinstimmung gibt der Mikrocomputer 7 entsprechende Befehlssignale an das Schaltteil 12 aus. Je nach dem Aufbau der empfangenen Signalfolge kann eines oder mehrere der Relais im Schaltteil 12 betätigt werden.

Claims

Fernwirkempfänger mit einem Mikrocomputer Patentansprüche (1.)Fernwirkempfänger mit einem Mikrocomputer, der mit mindestens einem Befehisausführungsrelais über einen Verstärker verbunden ist und der einen nichtflüchtigen Programmspeicher, in dem kundenspezifische Programme gespeichert sind, einen Datenspeicher sowie Eingänge für die Fernwirksignale und für externe Synchronisiersignale aufweist und mit einem Analog-/Digital-Umsetzer verbunden ist, der an ein Widerstände aufweisendes Programmierfeld angeschlossen ist, wobei über die Werte von Widerständen im Programmspeicher enthaltene Daten über unterschiedliche Impulsraster und diesen zugeordnete Impulsfolgen für die Erzeugung von zum Vergleich mit den Fernwirksignalen bestimmten Signalen auswählbar sind, nach Patent (Patentanmeldung P 32 01 532,1,53), dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (14, 15, 16, 17) des Programmierfeldes (13) im Zeitmultiplex nacheinander an einen Eingang eines Komparators (22) anglegbar sind, dessen anderer Eingang mit einem vom Mikrocomputer (7) gesteuerten Digital-/Analog-Umsetzer (25, 26, 27, 28) verbunden ist, und daß der Augang des Komparators (22) an einen Eingang des Mikrocomputers (7) angeschlossen ist.
2. Fernwirkempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ananlog-/Digital-Umsetzer (25, 26, 27, 28) ein Leiternetzwerk (26, 27, 28) enthält, das aus gleich großen, in Serie geschalteten Widerständen (26) und aus an Abgriffe zwischen den Widerständen (26) gelegten weiteren Widerständen (27) von der doppelten Größe besteht, die an vom Mikrocomputer (7) steuerbare Verstärker (27) angeschlossen sind.
3. Fernwirkempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Programmierfeld (13) auswechselbare Widerstände (14, 15, 16, 17) enthält, die mit je einem Bezugswiderstand (18, 19, 20, 21) in Reihe angeordnet sind, und daß die Abgriffe zwischen den auswechselbaren und den Bezugswiderständen je mit einem Eingang eines Multiplexers (23) verbunden sind, der durch den Mikrocomputer (7) steuerbar ist.
4. Fernwirkempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auswechselbaren Widerstände (14, 15, 16, 17) steckbar ausgebildet sind.
5. Fernwirkempfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Synchronisiereingang des Mikrocomputers (7) innerhalb eines statischen Rundsteuerempfängers (1) von einem der Netzwellenspannung entsprechenden Signal beaufschlagt ist und daß der Eingang für Fernwirksignale über ein Bandpaßfilter zur Siebung von dem Netz überlagerten Tonfrequenzsignalen an das elektrische Energienetz angeschlossen ist.
6. Fernwirkempfänger nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem nichtflüchtigen Programmspeicher Impulsraster gespeichert sind, die den bekannten Rundsteuersystemen entsprechen und daß über die Werte der Widerstände des Programmierfeldes das Impulsraster und die zu diesem Impulsraster zugehörigen Impulsfolgen auswählbar sind.