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KR930003996B1 - 주파수 자동조절 제어시스템 - Google Patents

주파수 자동조절 제어시스템 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

주파수 자동조절 제어시스템
제1도는 본 발명 주파수 자동조절 제어시스템 구성도.
제2도는 제1도 마이컴의 제어 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 공진전송부 2 : 반송파전송부
3 : 주파수검출부 4 : 상한발진부
5 : 하한발진부 6,7 : 위상비교기
8 : 비교부 9 : 마이컴
10 : 저항가변부 T1: 트랜스
L11,L22:교류전력라인
본 발명은 주파수 변환방식(F.S.K. : Frequency Shift Keying)을 이용하여 데이타를 전송하는 가정 자동화시스템(Home auto-mation)에서의 가전기기의 입력주파수 조절시스템에 관한 것으로, 특히 전력선에 전송되는 데이타의 주파수가 소정범위에 속하는가를 검출하여, 가전제품에 입력되는 데이타의 주파수를 자동으로 조절할 수 있도록 한 주파수 자동조절 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가정 자동화시스템에서 전력선으로 전송되는 데이타는 가변저항의 고정된 저항값에 따라 주파수가 세팅된 후 디지탈 신호로 변환되어 가전기기에 입력되게 되어 있었다. 따라서 데이타 전송에 가장 중요한 주파수가 수시로 변화할 경우에는 전력선으로부터 오데이타가 가전제품에 전송될 수 있고, 또한 주파수의 변환에 의하여 데이타가 전송되지 않는 일이 종종 발생되게 되며, 이에 따라 정밀성과 신뢰성을 중요시하는 전자제품이 주파수 변화에 오동작하는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 가정 자동화시스템으로부터 전력선으로 전송되는 데이타의 주파수가 변화할 경우에 그 변화에 비례하게 주파수 세팅용 저항의 저항값을 자동으로 조절하여, 전송 데이타를 가전기기에 정확히 입력시킬 수 있는 주파수 자동조절 제어시스템을 제공함에 있다.
이와 같은 본 발명의 목적은 전력선으로 전송되는 데이타의 주파수를 검출하고, 그 검출된 전송주파수를 상한(High Limit)발진부 및 하한(Low Limit)발진부에 의해 설정된 상한주파수 및 하한주파수와 비교하여 상기 전송주파수가 상한주파수 및 하한주파수 범위내에 속하는 경우에는 주파수 세팅용 저항의 저항값을 그대로 유지시키고, 전송주파수가 상한주파수 보다 큰 경우에는 주파수 세팅용 저항의 저항값을 감소시키며, 전송주파수가 하한주파수보다 작은 경우에는 주파수 세팅용 저항의 저항값을 증가시킴으로써 달성되는 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명 주파수 자동조절시스템 구성도로서, 이에 도시한 바와 같이 교류전력라인(L11),(L22)을 통해 입력되는 데이타의 중심주파수(125KHz)를 트랜스(T1) 및 콘덴서(C2)의 공진에 의해 전송시키는 공진주파수(1)와, 상기 공진주파수(1)로부터 전송된 데이타를 디지탈신호로 변환시켜 출력하는 반송파전송부(2)와, 상기 공진전송부(1)로부터 전송되는 주파수를 정확하여 출력하는 주파수검출부(3)와, 상한주파수 및 하한주파수를 각기 발생하여 출력하는 상한발진부(4) 및 하한발진부(5)와, 상기 주파수 검출부(3)에서 출력되는 전송주파수를 상기 상한발진부(4)의 상한주파수 및 하한발진부(5)의 하한주파수와 각기 비교하여, 그 비교결과신호를 출력하는 비교부(8)와, 상기 비교부(8)의 비교결과신호에 따라 저항값 설정 제어신호(CS)를 출력하고 상기 반송파전송부(2)의 출력데이타를 입력하여 전체시스템을 제어하는 마이컴(9)과, 이 마이컴(9)의 저항값 설정 제어신호(CS)에 따라 저항값이 가변되어 상기 반송파전송부(2)의 전송데이타 주파수에 세팅시키는 저항가변부(10)로 구성한 것으로, 상기에서 상한발진부(4)는 수정발진소자(X1), 콘덴서(C4,C5), 인버터(I1,I4) 및 저항(R12)으로 구성되어 127.75KHz의 상한주파수를 발생시키게 되어 있고, 하한발진부(5)는 수정발진소자(X2), 콘덴서(C6,C7), 인버터(I5,I6) 및 저항(R13)으로 구성되어 122.25KHz의 하한주파수를 발생시키게 되어 있으며, 비교부(8)는 주파수 검출부(3)에서 출력되는 전송주파수를 상한발진부(4)의 상한주파수 및 하한발진부(5)의 하한주파수와 각기 비교하는 위상비교기(6),(7)와, 그 위상비교기(6),(7)의 출력신호를 논리합하는 노아게이트(NOR1)로 구성되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
교류전력라인(L11),(L22)을 통하여 입력되는 데이타, 즉 중심주파수 125KHz를 중심으로 ±2.75KHz의 변조된 전송데이타의 주파수가 공진전송부(1)의 커플링 콘덴서(C1)를 통하고, 공진용 트랜스(T1) 및 콘덴서(C2)를 통한 후 저항(R1)을 다시 통해 반송파전송부(2)에 인가되면, 상기 반송파전송부(2)는 공진전송부(1)로부터 출력되는 전송 데이타를 디지탈신호로 변환시켜 마이컴(9)의 데이타 라인으로 전송하게 된다. 이때 공진전송부(1)에서 출력되는 전송 데이타의 주파수는 저항가변부(10)의 저항(R2-Rn)의 값에 의하여 변화될 수 있고, 저항(R2~Cn)의 값이 고정되면 외부잡음이나 교류전력가인(L11),(L22)의 잡음 및 주변회로의 허용오차에 의하여 전송주파수가 변화할 수 있고, 그 전송주파수가 변화하였을 때 반송파전송부(2)의 데이타가 마이컴(9)으로 잘못 전달되거나 또는 전달되지 않을 수도 있다.
따라서 상기 공진전송부(1)로부터 출력되는 전송데이타의 주파수를 주파수검출부(3)를 통해 비교부(8)의 위상비교기(6),(7)에 각각 입력하여 원하는 주파수 내에 들어 왔는지를 비교검출하고, 검출결과에 따라 저항가변부(10)의 저항(R2~Rn)의 값을 증가 또는 감소시켜 전송주파수를 조절하게 된다. 즉, 공진전송부(1)의 트랜스(T1)에서 출력되는 전송데이타의 주파수는 주파수검출부(3)의 커플링 콘덴서(C3)를 통하고, 인버터(I1),(I2)를 통해 정형화되어, 위상비교기(6),(7)에 비교신호로 인가되고, 이 때 상한발진부(4)에서 출력되는 127.75KHz의 상한주파수는 위상비교기(6)에 기준신호로 인가되고, 하한발진부(5)에서 출력되는 122.25KHz의 하한주파수는 위상비교기(7)에 기준신호로 인가된다.
따라서, 위상비교기(6),(7)는 주파수검출부(3)로부터 출력되는 전송주파수를 상한발진부(4)의 상한주파수 및 하한발진부(5)의 하한주파수와 각기 비교하여 그에 따른 결과신호를 출력하게 된다.
일예로, 주파수검출부(3)로부터 출력되는 전송주팟가 127.75KHz보다 높을 때 즉, 주파수검출부(3)의 전송주파수가 상한발진부(4)의 상한주파수(127.75KHz)보다 높을 때 위상비교기(6)에서 고전위신호가 출력되어 노아게이트(NOR1)의 일측입력단자 및 마이컴(9)의 입력단자(B)에 인가되고, 물론 이 때 위상비교기(7)에서는 저전위신호가 출력된다.
또한, 주파수검출부(3)의 전송주파수가 하한발진부(5)의 하한주파수( 122.25KHz)보다 낮을 때 위상비교기(7)에서 고전위신호가 출력되어 노아게이트(NOR1)의 타측입력단자 및 마이컴(9)의 입력단자(C)에 인가되고, 물론 이 때 위상비교기(6)에서는 저전위신호가 출력된다.
또한, 주파수 검출부(3)의 전송주파수가 상한발진부(4)의 상한주파수(127.75KHz) 보다 낮고 하한발진부(5)의 하한주파수(122.25KHz)보다 높을 경우, 즉 전송주파수가 122.25KHz~127.75KHz의 범위에 속할 때에는 위상비교기(6),(7)에서 모두 저전위신호가 출력되어 노아게이트(NOR1)의 입력단자 및 마이컴(9)의 입력단자(B),(C)에 인가된다.
그리고, 상기와 같이 위상비교기(6) 또는 위상비교기(7)에서 고전위신호가 출력될 때 노아게이트(NOR1)에서 저전위신호가 출력되는 마이컴(9)의 입력단자(A)에 인가되고, 위상비교기(6),(7)에서 모두 저전위신호가 출력될 때 노아게이트(NOR1)에서 고전위신호가 출력되어 마이컴(9)의 입력단자(A)에 인가된다.
이와 같이 마이컴(9)의 입력단자(A),(B),(C)에 인가되는 신호에 따라 그 마이컴(9)에서 제2도의 흐름도에서와 같이 저항가변부(10)의 저항값을 설정하게 된다.
즉, 노아게이트(NOR1)에서 고전위신호가 출력되어 마이컴(9)의 입력단자(A)에 인가되는 경우에는 마이컴(9)에서 공진전송부(1)의 전송주파수가 상한주파수 및 하한주파수의 범위 내에 속하는 것으로 인식하고, 이에 따라 그 마이컴(9)에서 저항값 설정 제어신호(CS)를 그대로 유지시켜 저항가변부(10)의 저항값이 현재상태를 유지하게 된다.
그러나, 노아게이트(NOR1)에서 저전위신호가 출력되어 마이컴(9)의 입력단자(A)에 인가되는 경우에는 그의 입력단자(B) 또는 입력단자(C)에 고전위신호가 인가됨에 따라 저항값 설정 제어신호(CS)를 1스텝 감소 또는 증가시켜 저항가변부(10)의 저항값을 1스텝 감소 또는 증가시키게 된다.
일예로, 마이컴(9)의 입력단자(A)에 저전위신호가 인가되고, 입력단자(B)에 고전위신호가 인가되는 경우에는 공진전송부(1)의 전송주파수가 상한주파수보다 높은 것으로 인식하여, 저항값 설정 제어신호(CS)를 1스템 감소시키고, 이에 따라 저항가변부(10)의 스위치(SW1)가 1스텝 감소되어 접속됨으로써 그 저항가변부(10)의 저항값이 1스텝 감소된다.
마찬가지로, 마이컴(9)의 입력단자(A)에 저전위신호가 인가되고 입력단자(C)에 고전위신호가 인가되는 경우에는 공진전송부(1)의 전송주파수가 하한주파수 보다 낮은 것으로 인식하여, 저항값 설정 제어신호(CS)를 1스텝 증가시키고, 이에 따라 저항가변부(10)의 스위치(SW1)가 1스텝 증가되어 접속됨으로써 그 저항 가변부(10)의 저항값이 1스텝 증가된다.
이와 같이 공진전송부(1)의 전송주파수가 상한주파수보다 높거나 또는 하한주파수보다 낮은 경우에는 저항가변부(10)의 저항값이 1스텝씩 감소 또는 증가되어 반송파전송부(2)의 전송주파수에 세팅되고, 이에 따라 공전전송부(1)의 전송데이타는 그 반송파전송부(2)에서 디지틸신호로 정확히 변환되어 마이컴(9)에 인가된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 전력선으로부터 검출된 전송주파수를 상한주파수 및 하한주파수와 비교하고, 그 비교 결과 전송주파수가 상한주파수보다 높거나 또는 하한주파수보다 낮을 때 저항가변부의 저항값을 감소 또는 증가시켜 전송주파수에 세팅시키게 되므로 가정 자동화 시스템의 신뢰성 및 정확성이 향상될 뿐 아니라 정확한 주파수를 요구하는 모든 전자제품에 적용할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (2)

  1. 교류전력라인(L11),(L22)을 통하여 입력되는 전송데이타의 중심주파수를 공진에 의해 전송하는 공진전송부(1)와, 이 공진전송부(1)의 전송데이타를 디지탈신호로 변환하여 마이컴(9)에 인가하는 반송파전송부(2)로 구성된 주파수 변환 시스템에 있어서, 상기 공진전송부(1)의 전송주파수를 정형화하여 출력하는 주파수검출부(3)와, 상한주파수 및 하한주파수를 각기 발생하여 출력하는 상한발진부(4) 및 하한발진부(5)와, 상기 주파수검출부(3)에서 출력되는 전송주파수를 상기 상, 하한발진부(4),(5)의 상, 하한주파수와 비교하여 그 비교결과신호를 상기 마이컴(9)에 인가하는 비교부(8)와, 상기 마이컴(9)의 저항값 설정 제어신호(CS)에 따라 저항값이 가변되어 상기 반송파전송부(2)의 전송주파수에 세팅시키는 저항가변부(10)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 자동조절 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비교부(8)는 주파수검출부(3)에서 출력되는 전송주파수를 상하발진부(4)의 상한주파수 및 하한발진부(5)의 하한주파수와 각기 비교하여, 그 비교결과신호를 각기 마이컴(9)에 판별제어신호로 인가하는 위상비교기(6),(7)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 주파수 자동조절 제어시스템.
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