电力载波数据通信 设计报告
电力载波通信网数据交换与网络管理系统设计

电力载波通信网数据交换与网络管理系统设计作者:吴永海来源:《中国新通信》 2018年第7期我国的电力线通信技术起步的比较晚,发展的也不够成熟,所以其中存在传输距离短、抗干扰性能弱等多种问题。
本文在结合电力线通信应用的基础上,设计了安全性能高且通用性较广的电力载波通信网络系统,并将其运用于交换和网络管理系统设计当中。
一、电力载波通信网络技术的基本概述电力线载波通信,在利用已有的传输媒介配电网中,将载有信息的相对高频耦合电力线上,用接收到的调制设备,将原有的信号从原本电力线的基础上分离出来,从而更进一步实现信息的传播和交换。
相较于传统的通讯方式来说,这种通讯方式,既可以节省人力物力财力,也可以更进一步缩短工程的周期和时间。
原本的电力载波通信技术,通过不同信息方式的影响,也得到了很大的改变。
电力载波应用到了数据通信中,从而让智能控制的领域更加广泛起来。
二、电力载波通信系统与传统通信系统相比的优点分析1)网络拓扑结构设计中,整体网络一般采取多种线程的设计模式拆分成一路子网设备,既提高了网络数据交换的基本速度,也增强了网络带载设备的能力。
2)符合通信标准的电力载波调解模式,设备中既需要介入网络认证加密方式,也需要保证身份的合法化,从而更进一步的保证网络通信的安全和质量。
3)网络设计中所采用的网络设备运行状态,用户们既可以检测到设备的最新状态,并在检测终端的基础上进入最新运行的状态。
4)检测终端设备采取的数据,通过轮番上机后,既保证了数据的随时更新,也设置了专门的数据查询指令[1]。
三、国内电力线通信技术研究的基本现状我国研究通信技术起步较晚,但发展速度却比较快,因此发展阶段中难免会出现一些问题。
我国很多公司对电力线通信技术的研发基本都起于初步阶段,因此自主研发出来的技术原没有达到相关技术标准。
其中电力线通信技术所具备的传输速率不高、传输距离短、抗干扰性不强的问题,相关规定中远没有制定相关标准。
四、电力载波通信的应用领域我国电力载波通信技术的优点:建设成本低,速度快捷,使用范围较广等多种,基本可以划分为以下几种领域:1、远程抄表系统。
低压电力线载波高速数据通信设计

Ab t a tT e h r ce it s o o v l g p we i e e e n l z d T e o sr c : h c a a t r i f l w o t e o r l w r a ay e . h c mmu i a in sc a n nc t o
t n t c n q e 0F i e h i u DM. s d o o e P e e e h i e t a o n e y I t U n c r . e o Ba e n P w r a k t t c n q h t f u d d b n e o o p ,d — u sg e h l n o i h s e d d t o i n d t e p a f h g - p e a a c mmu i ai n u i g I 5 0 a d I T1 0 . n c t sn NT o 1 3 n N 0 O K e r s O DM ; w r l e c ri r c mmu ia i n c mmu i ai n s d r s y wo d : F o p e i ;a r o n e n c t ;o o nc t t ad o n a
匹配 造成 信 号 反 射 , 由此 而 产 生 多径 效 应 现 象 。在 电力 线 上 传 输 数 据 ,工 程 师 们 采 用 了多 种 调 制 方 式 , 括 振 幅 键 控 ( S 、 频 键 控 ( S 、 相 键 包 A K) 移 F K) 移
电力载波方案

电力载波方案1. 背景介绍电力载波通信是一种利用电力线作为传输媒介的通信方式,它可以实现在电力线上进行数据传输和通信。
电力载波通信在电力系统中具有重要的应用价值,可以提供各种功能,如电能计量、状态监测、远程控制等。
本文将介绍电力载波通信的原理、应用领域和相关技术方案。
2. 原理解析在电力系统中,电力线缆既用于传输电能,又可以作为传输信号的媒介。
电力载波通信利用电力线缆的双重功能,通过将发送的信号叠加在电力信号上进行传输。
通信信号被调制到电力信号中后,通过接收端的解调设备将信号从电力信号中分离出来,实现数据传输和通信。
3. 应用领域3.1 电能计量电力载波通信可以用于电能计量系统,通过在电力线上传输电能信息,可以实现对电能消耗情况的实时监测、计量和统计。
这对于电力系统的运维和管理非常重要,可以帮助实现电能资源的合理分配和使用。
3.2 系统状态监测电力载波通信还可以用于电力系统的状态监测。
通过在电力线上传输输入、输出功率、电流、电压等参数信息,可以实时监测电力系统的运行状态。
这对于故障检测、预警和维修非常重要,可以提高电力系统的可靠性和安全性。
3.3 远程控制电力载波通信还可以用于实现对电力设备的远程控制。
通过在电力线上传输控制命令和信号,可以实现对电力设备的远程开关、调节和控制。
这对于电力系统的运行和维护非常方便,可以提高工作效率和降低管理成本。
4. 技术方案4.1 ASK调制方案ASK调制(Amplitude Shift Keying)是一种将数字信号调制到电力信号中的常用方案。
它通过改变电力信号的幅度来表示数字信号的0和1。
ASK调制方案简单、成本低廉,但抗干扰能力相对较弱。
4.2 FSK调制方案FSK调制(Frequency Shift Keying)是一种将数字信号调制到电力信号中的常用方案。
它通过改变电力信号的频率来表示数字信号的0和1。
FSK调制方案的抗干扰能力较强,但传输速率相对较低。
电力载波通信报告

电力载波通信技术的应用及未来发展电力载波通信技术,简称PLC,是一种利用中、低压配电网作为通信介质,实现数据、话音、图像等综合业务传输的通信技术,不仅可以作为解决宽带末端接入瓶颈的有效手段,而且可以为电力负荷监控、远程抄表、配用电自动化、需求侧管理、企业内部网络、智能家庭以及数字化社区提供高速数据传输平台。
近10年,特别是2000年以来,由于人们对带宽需求的不断增长,包括ADSL(非对称数字用户环路)、PLC技术在内的宽带接入技术得到了快速发展。
特别是PLC技术,由于充分利用最为普及的电力网络资源,建设速度快、投资少、户内不用布线,能够通过遍布各个房间的电源插座进行高速上网,实现“有线移动”,具备了其它接入方式不可比拟的优势,受到国内外的广泛关注。
一、PLC技术国外发展现状目前国际上专用PLC调制解调芯片主要有:以色列Yitran公司IT700、IT800系列的芯片,其传输速率为1.25Kbps,5Kbps,7.5Kbps可选;美国Intellon公司INT5500、INT6000系列的芯片,INT5500芯片速率可达到85Mbps,而INT6000芯片速率可达到200Mbps;西班牙DS2公司的DSS7800、DSS9501芯片,其传输速率可达到200Mbps,埃施朗公司PL3150、PL3170系列芯片,其传输速率为3.6Kbps,5.4Kbps可选,意法半导体公司推出的ST7538Q,其通信速率为4800bps。
以上公司中,以美国Intellon公司14Mbps芯片应用最为普遍,大部分PLC系统都是基于该芯片开发的。
欧盟为促进PLC技术的发展,从2004年1月1日开始启动了一个称之为OPERA (Open PLC European Research Alliance)的计划,旨在联合欧洲的主要PLC研究开发力量致力于制定欧洲的PLC统一技术标准、推动大规模商业化应用,并将PLC作为实现“eEurope”(信息化欧洲)的重要技术手段。
电力线载波通信电路设计

电力线载波通信电路设计摘要:电力线载波通信技术是低压集中抄表技术实现的重要通信手段。
笔者基于电力线载波通信技术,深入探究电力线载波通信电路设计原理,并详细介绍了该电路及其控制软件的设计,为通信工程的改进提供参考依据。
关键词:电力线载波通信rs-232/rs485接口电路设计电力线载波电路整个通信系统的核心。
笔者拟采用ssc p300作为电力线载波专用调制解调芯片来开展通信电路设计的研究。
从sscp300输出的信号幅度小、驱动能力弱,而且有各种谐波,因此要放大滤波,然后通过耦合电路将信号调制到电力线上。
电力线传来的载波信号由sscp300接收,需一个带通滤波器,经过预放大再送到sscp300的接收端,再送给单片机进行处理,单片机中存储的数据经过现有的电话网传送给控制计算机,控制计算机根据数据对供配电进行控制。
1 低压电力线载波通信原理低压扩频载波模块主要由sscp300低压电力线扩频载波网络控制器、前置功放和电力线藕合电路构成,其工作任务是对从单片机获取的数据信息实施线性扫频调制,经滤波放大后使其与电力线藕合,对通过电力线送来的载波信号进行扫频解调后送给单片机。
这种数据通信采用了收发分时控制的半双工通讯。
该模块与配变集中器的设计通信距离为1000米。
在信道特性最恶劣的情况下,也要保证不小于600米。
低压电力线载波通信的原理结构框图如图1所示。
■2 电力线载波通信原理电力线载波通信是电力线载波抄表集中器的核心任务,采用载波调制原理,充分利用电子技术和微处理器技术,开发通用的电力线载波通信设备则是电力线载波抄表的重要基础工作。
2.1 载波通信芯片sscp300的发送与接收原理 sscp300提供数据链路功能和物理层的协议linkla服务。
由si脚进入sscp300的电力模拟通过信号,经缓存放大器(amp)放大并通过a/d转化后形成数字信号,再经过扩频处理,借助dsp电路传输至数据链路层微处理器进行分组解码。
电力载波自动通信抄表系统设计分析报告

电力载波自动通信抄表系统设计分析报告随着我国电力事业的迅速发展,传统的用电抄收管理方式己经不能满足市场需求。
本文在大量收集查阅国内外有关远程抄表系统资料、深入用户及用电管理部门广泛调研的基础上,提出了一种采用低压电力线载波通信技术的远程自动抄表系统。
该系统具有三层网络结构,即上位机管理系统、集中器和载波电表。
重点分析研究了集中器及其与各组成部分的通信。
由于我国低压电力线上存在的高削减、高噪声、高变形,必须采用特殊的通信技术。
本文首先分析了高频信号在电力线中的传输特性;重点讨论了扩频通信技术在电力线载波通信中的应用;深入研究了以扩频调制解调技术通信技术为基础的、高性能的电力线载波专用MODEM芯片SSC P300的内部工作原理。
在此基础上,采用SSC P300实现了远程抄表系统中集中器与终端载波电表之间可靠的数据传输。
集中器是连接上位机与终端载波电表之间的枢纽,起着上传下达的作用。
根据中华人民共和国电力行业标准规定的集中器的主要功能及性能指标要求,本文重点研究设计了集中器的硬件系统。
其中硬件系统主要包括主控制器、外部扩展数据存储器、时钟模块、看门狗模块、上位机通信接口电路以及电力线载波通信电路及其外围电路等。
1 绪论1.1电力线载波通信的意义及发展状况当今世界,作为输送能源的电力线是一个近乎天然、入户率绝对第一的物理网络。
而电力线现在的功能仅仅是传送电能,如何利用网络资源潜力,在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信,使之成为继电信、电话、无线通信和卫星通信之后的又一通信网,是多年来国内外科技人员的又一目标。
要使电力网成为一个新的通信网,技术手段只有载波通信。
电力线载波通信就是以电力网作为信道,实现数据传递和信息交换。
因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的一种物理媒介,其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路,同时由于利用现有的电力网实现数字通信,可以大大减少通信网建设的费用,因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。
低压电力线载波通信报告1

低压电力线载波通信1.引言:电力线载波通信(PLC)是电力系统特有的、基本的通信方式。
早在20世纪20年代,电力载波通信就开始应用到10 kV配电网络线路通信中,并形成了相关的国际标准和国家标准。
对于低压配电网来说,利用电力线来传输用户用电数据,实现及时有效收集和统计,是国内外公认的最佳方案。
但在早期的实际应用中,由于我国电网环境恶劣,电力线信道高衰减、强干扰和波动范围大等特点,导致数据采集的成功率和实时性不能完全满足实际通信的需求。
近年来,随着许多新兴的数字技术,例如扩频通信、数字信号处理和网络中继拓扑等技术的大力发展,提高和改善低压配电网电力载波通信的可用性和可靠性成为可能,电力载波通信技术的应用前景变得更为广阔。
2.国内外现状:2.1国外现状:国外低压电力线载波通信开展较早,美国联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450 kHz;欧洲电气标准委员会的EN 50065-1规定电力载波频带为3.0~148.5 kHz。
这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显著的贡献。
20世纪90年代,一些欧洲公司进行涉及电力线数据传输的试验,实验结果好坏参半,但随着通信技术的不断进步与互联网业务的蓬勃发展,电力线载波通信技术也得到了显著增长。
在美国,弗吉尼亚州马纳萨斯市首次开始大范围部署PLC的服务,提供抄表、上网等业务,速率达到了10Mbit/s。
国外利用电力线传输信号已经有一百多年的历史。
如早在1838年,埃德华戴维就提出了用遥控电表来监测伦敦利物浦无人地点的电压等级。
直到20世纪20年代,国外一些著名的公司和研究机构才开始对低压电力载波通信技术进行研究。
1930年西门子公司在德国波茨坦建立了用于低压配电网络和传输媒介的波纹载波系统(RCS系统)。
该系统能够以最小的损耗通过低压配电网实现对终端设备的管理。
1958至1959年间,美国德克萨斯元件公司的Jack Kilby和Fairchild半导体公司的Robert Noyce最早发明了电力线载波通信集成电路。
电力线载波通信电路设计

关键词 : 电力线 载 波 通 信 R S 一 2 3 2 / R S 4 8 5接 口 电路 设计
机 W7 7 E 5 8是整个模块 工作 的控 制核 心。 它对 载波通信 的 控制是 通过和 S S C P 3 0 0的交互来 完成 的。电力线媒 介 的 实时 网络通 信是 由 S S C P 3 0 0管理 的 , S S C P 3 0 0提 供 的
一
制器和 S S C P 3 0 0之 间 的传 送 是 通 过 S P l 接 口实 现 的 。主
3 主控器 与 MOD E M 通信 接 口 MOD E M 通信 适用于信 息 交互不 频繁 、 数 据传输 量 小 2 电力线载 波通信 原理 的公用 电话 网数据传输 。这是 因为公用 电话 网为模拟 电话 电力 线 载波 通 信是 电力 线 载波 抄 表 集 中器 的核 心任 数 字信号 不 能直接进入 这样 的信 道 , 必须 通过 一个中 务, 采 用 载波 调 制原 理 , 充 分 利 用 电子 技 术 和 微 处 理 器 技 线路 , M, 它用来 实现 数字信号 到模 拟信号 和模 拟 术, 开发 通 用的 电力线 载波 通信 设备 则是 电力 线载 波抄 表 间设备 MODE 信号到数 字信 号 的相互 转换 , 是一个 重要 的数据通 信备。 的重要基础 工作 。 4 结 束语 2 . 1载 波通信 芯片 S S C P 3 0 0的发送 与接 收原理 S S — 电力线 载 波通信 技术 是低 压 集 中抄表 技 术 实 现 的重 C P 3 0 0提供 数 据 链 路功 能和 物理 层 的协议 L i n k L a服 务 。
储 的数据 经 过现 有 的 电话 网传送 给控 制计 算机 , 控 制计 算 处理器 W 7 7 E 5 8作 为控制核 心 , 控制 通过 5线 的 串行 外 围 机根 据 数据 对供配 电进行 控制 。 接 口( S P I ) 把 即将 发 送 的分组 先传输 到 S S C P 3 0 0内部 的 1低压 电力 线载波 通信原 理 DL L处理器 , 再传 至 D S P 。S S C P 3 0 0从 电力 线上耦 合并 低压 扩 频载 波模 块 主要 由 S S C P 3 0 0低压 电力 线 扩频 解调 出来 产生解调后 的信号 。主处理器 通过 5线 的串行 外 载 波 网 络控 制器 、 前 置功 放和 电力 线藕 合 电路 构 成 , 其 工 围接 口 S P 2将从 S 2输入 的解调 后信号 经过信号 转换得 到 作 任务 是 对从 单片机 获 取 的数据信 息 实施 线性扫 频调 制 , 的数据 分组 接 收进来 。我们 选择使 用计 算机 和嵌入 式设 备 经滤 波放 大后 使其 与 电力线 藕合 , 对通 过 电力 线送来 的载 的标准接 口 R S 一 2 3 2作 为集中器和 上位机 的通讯 方式。 波信号 进行 扫频 解调 后送给 单片机 。 这种 数据 通信采 用 了 2 . 3 R S 一 2 3 2 / R S 4 8 5接 口标; 隹 MOD E M 的通信 接 口 收发 分时控 制 的半双工 通讯。该模块 与 配变集 中器 的设计 采用的是 R S 一 2 3 2标准 。 R S 一 2 3 2适用于短 距离传输 , 长 距 通信距 离 为 1 0 0 0米。 在 信 道特性最 恶 劣的情 况下 , 也要 保 离数据通信通 常采用 R S 一 4 8 5标准 。本文 中的 电平转换 采 证不 小于 6 0 0米 。 用 MA × l M 公司 的 MA X 4 8 5芯片完 成。MA X 一 4 8 5芯片 的 低压 电力 线载波通 信 的原 理 结构框 图如 图 1所 示。 1脚 R O为接 收器 的输 出 ,接 1 _ r L电平 R X D 信号 4脚 Di S 为发送器输 入 , 接 丌 L电平 T X D信号 3脚 DE为发 送使 能 低 载 S 端, 接+ 5 V: 2脚 R E / 为接受使 能端 , 接地。因为 MA X 一 4 8 5 压 波 C 电 耦 P 端接计 算机 , 如 果直接 与单片机连 接会 引入干扰信号 , 所 力 一 . k 3 以在 MA X 一 4 8 5和单 片机连接 时 , 需要加 光 电隔离器 , 防 止 线 O l 波器 l l 大器 l O 干扰信 号进入单 片机系统 , 影Ⅱ 向 系统正 常工作 。
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四川航天职业技术学院电力载波数据通信设计专业名称:G13电子信息工程技术课程名称:模拟电子技术课题名称:电力载波通讯设计设计人员:王丽丹指导教师:王婷婷2014年6月15日课程设计报告书评阅页课题名称:电力载波通信设计班级:G13电子信息工程技术2班姓名:2014年月日指导师评语:考核成绩:指导教师签名:2014年月日《模拟电路电路课程设计》任务书一、课题名称:模拟电路载波数据通信的设计二、技术指标:1. 无需架设专门的通讯电缆,安装方便,实现低压220V电线中传输信号2. 低功耗、可实现单发多接收,也可实现半双工通讯。
3.采用模糊算法,抗干扰能力强,通信距离远,非常适合国内复杂多变的电网环境。
三、要求:1. 画出电路原理图(或仿真电路)2. 元器件及参数选择3. 电路仿真与调试指导教师:学生:电子工程系摘要低压电力线载波通信技术是利用现有的电力线作为信号传输信道来实现一对一、一对多或多对多的通信技术。
在本设计中主要实现主从通信,为交通信号灯系统进行相关数据的传送。
本设计采用HL—PLCS520来设计电力线载波模块。
在本设计中,采用的发送与接收双独立键盘控制信号灯传输信号。
本设计是基于HL—PLCS520的电力线载波模块,其硬件部分包括载波耦合电路、信号发送电路(信号功率放大电路和输出功率控制电路)、滤波接收单元(接收滤波电路和解调电路)等。
在完成本设计硬件部分的理论分析后,进行相关的测试,并对测试结果做进一步的分析。
关键字: AT89C52、载波、通信、目录第一章、设计目的 (4)第二章、设计方案 (5)1 设计指标 (5)2. 设计要求 (5)3. 编写设计报告 (5)第三章、控制模块 (5)第四章、载波模块 (6)1.载波芯片 (7)2.电源电路 (10)3 发送功放电路 (10)4 接收滤波电路 (10)5 过零检测电路 (11)6 载波信号耦合 (11)第五章、程序设计 (11)第六章、问题分析 (14)第七章、小结 (15)第八章、附录 (16)1元器件清单 (16)2 电力载波原理图 (16)3 电力载波PCB图 (19)第一章、设计目的低压电力线载波通信是利用低压配电线(220V 用户线)作为信息传输媒介,通过载波方式将模拟或数字信号进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。
电力网作为电能输送的专用网络,是国家基础网络之一。
其网络的建设质量、机械强度、安全经济技术指标等都是经过反复论证合理优化的。
它的覆盖面之广、容量之大是任何网络都不能相比的。
因此,电力网是一种优质的不可多得的资源。
第二章、设计方案1 设计指标1. 无需架设专门的通讯电缆,安装方便,实现低压220V电线中传输信号2. 低功耗、可实现单发多接收3.采用模糊算法,抗干扰能力强,通信距离远,非常适合国内复杂多变的电网环境。
2. 设计要求画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;电路仿真与调试;3. 编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,心得体会。
第三章、控制模块随着单片机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及,单片机的通信功能越来越显得重要。
单片机通信是指单片机与计算机或者单片机之间的信息交流。
通信有并行和串行两种,在单片机系统以及现代单片机测试系统中,信息多是采用串行通信方式,串行通信也是单片机与外界信息交流的最基础的通信方式。
单片机异步串行半双工通信能进行远距离传送,但如果在传输过程中不对数据进行处理的话,那么数据信息会因为外界因素干扰而导致信息丢失,这时电力载波通信就是一种可行的方法,通过电力载波模块的作用,可以将单片机的数据信息耦合到电力线上去进行较远的距离传送。
一般采用扩频编码的方式,抗干扰能力强,数据传输可靠,这样就克服单片机串行通信的缺点。
9脚复位电路, 18、19脚晶振电路, P0口脚信号灯P2口独立键盘,RXD/TXD串行口发送/接收第四章、载波模块HL-PLC 载波通讯模块,采用FSK 通讯方式,软件采用超级模糊算法,即使传输信号被干扰或丢失达40%,也能准确还原出原载波信号,通讯稳定,抗干扰能力超强。
载波中心频率110K,模块可以在过零发送模式和正常发送模式间自由切换。
正常模式发送:载波线上有效数据速率可达8Kbit/(800Byte/s)过零模式发送:载波线上数据速率为100Byte/s无论过零还是正常发送模式,载波实际数据速率都远超目前国内大部分载波厂家的通讯模块。
正常模式速度快,但是抗干扰能力弱,适合负载轻干扰少的线路环境;过零模式速度稍慢,抗干扰能力强,适合绝大部分线路环境。
串口通讯速率1200、2400、4800、9600 可选。
1.载波芯片HLPLCS520F 是一颗专为电力线载波通讯设计的,高集成度的FSK 调制与解调芯片。
芯片内部集成高速数字信号处理器(DSP)和FSK 调制解调器,解调器具有较低的灵敏度和强的抗干扰性能,可适应各种复杂的电力线信道环境。
广泛应用于各类交流、直流载波模块和通讯线直连的通讯模块中。
芯片采用TSSOP20超小封装设计,配合简单的外围电路,可设计出高性能、超小体积的载波通讯模块。
可设计出高性能、超小体积的载波通讯模块。
芯片工作温度-40℃到85℃,工作电压3.3V 到5.5V。
芯片串口格式为:波特率1200、2400、4800、9600bit/s 可选,1 个起始位,8 个数据位,1 个停止位,偶校验、无校验可选。
FSK 调制信号为110KHz 方波,带宽20KHz,可在正常发送模式和过零发送模式之间自由切换。
正常发送模式下载波有效数据速率为800Byte/s,过零发送模式下载波有效数据速率为100Byte/s。
框图:引脚及描述:芯片电路:2.电源电路主要采用整流桥、MC7805和MC7812稳压电源1脚输入,2脚公共端,3脚输出端3 发送功放电路功率放大电路采用一颗P+N 沟道的复合Mos 管US6M2TR 作为放大驱动芯片,芯片将5V 的方波FSK_OUT 信号提升到VPLC 电压的方波信号,然后经过L1 和C2 组成的滤波器将方波转换成正弦波信号。
R4、R5 为Mos 管过流保护电阻,在变压器供电,发送功率不大的情况下可省略。
TS1 是P 沟道Mos 管反向保护二极管,应选用低导通电压的肖特基二极管。
4 接收滤波电路接收滤波电路前端采用RLC 带通滤波器设计,后经2 级三极管放大,再进过一个三极管整形,将正弦小信号放大整形成方波信号给载波芯片解析。
5 过零检测电路过零检测电路,将220V 交流信号进行全波整流后驱动光耦产生过零信号,芯片过零检测为下降沿有效。
6 载波信号耦合载波信号耦合变压器采用1mH:1mH 的耦合线圈,安规电容C10 的容量应>0.1uF,耐压不小于275V。
第五章、程序设计//发送程序//#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuint temp;void keyscan();void send(uint k);void delay(uint x){uint i,j;for(i=x;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}void init(){TMOD=0X20;//定时器1 波特率9600// TH1=0XFD;TL0=0XFD;TR1=1;REN=1;SM0=0;SM1=1;EA=1;ES=1;}void send(uint k){SBUF=k;while(!TI);TI=0;}void main(){init();while(1){keyscan();}}void keyscan(){temp=P2;if(temp!=0xff){delay(10);if(temp!=0xff){temp=P2;switch(temp){case 0xfe:send(temp);break;case 0xfd:send(temp);break;case 0xfb:send(temp);break;case 0xf7:send(temp);break;case 0xef:send(temp);break;case 0xdf:send(temp);break;case 0xbf:send(temp);break;case 0x7f:send(temp);break;while(temp!=0xff);}}}}void ser() interrupt 4{uchar a;RI=0;a=SBUF;P0=a;}第六章、问题分析模块上电(复位)时S1、S2 会同时闪烁,如不闪烁应确认Vplc 电源是否正确接入,电压是否符合要求(6.5-20V 直流电),复位端RST 是否为高电平。
模块串口速率和发送模式都是可以通过外接端口设置的,在测试前因确认串口的通讯格式和模块的发送模式,正确选择串口格式和模块的发送模式。
模块的设置端在线路板上有高、低电平短接点,可直接在线路板上短接设置,或者连接CPU 进行设置,串口格式只在上电(复位)时设置有效,模块的发送模式在工作中可以任意切换。
模块默认串口9600、偶校验、8 数据位、1 停止为,正常发送模式。
模块正常工作后。
如果发送数据时S1 不闪烁,需检查RXD、TXD 和用户的收发端是否接反;如果模块工作在过零模式下,还应确认交流220V 信号是否正确接入。
如果模块接收不到数据,可以直接将两只通讯模块L 和N 对接,不接入220V 网络,发送选择正常模式测试模块的收发,确认模块的收发功能是否正常。
收发正常后再接入220V 线路测试。
第七章、小结在电力载波模块这方面还不是特别理想,仍然还是有时候会有点小问题,但是基本上已经实现了要求的功能。
在双机通信这方面,本报告设计较为成功,完全实现了双机通信所要求的全部功能,两片单片机之间能够完全按照人的意志进行通信,并且很完美,没有错误,所要求的功能全部实现了。
总之通过这次电力载波模块通信设计,在长时间的翻书和查阅资料之中,加深了单片机C语言程序设计的理解,特别是在单片机串行通信方面,更是受益颇深。
在实现双机通信之后,继续实现电力载波通信一直是一个大问题,在买到模块之后查阅各种资料,尝试各种方案都未能成功,最后网上通过询问最终解决问题,尽管走了不少弯路,但是我们最后还是成功了,心里还是蛮高兴的。
总之听过这次电力载波设计,在这次的学习之中学到了不少更是体验到学习单片机的乐趣,锻炼了团队合作能力和个人的思考问题的方式和方法。
第八章、附录1元器件清单2 电力载波原理图3 电力载波PCB图参考文献:[1] 张志科.电源技术的发展与现状[J].忻州师范学院学报,2004, 20(2):82-84.[2] 刘锐.交流宽带净化电源电路及其它[J].电声技术,2003(2):74-75.[3] 魏永静.电力线扩频载波技术在抄表中的应用[J].自动化与仪器仪表,2005(6):50-51.[4] 程菊花.基于单片机的电力线载波通信系统[J].浙江树人大学学报,2005,5(4):98.[5] 易斌.电器噪声对低压电力线通信的干扰及其抑制[J].电力系统通信,2005,26(153):15-16.[5] 李正军.计算机测控系统设计与应用[M].北京:机械工业出版社,2004.[6] 龙彪.中断方式数据采集系统的设计与实现[J].建筑电气,2005,24(4):34-36.[7] 基于单片机和电力载波的学生宿舍用电管理系统_李爱秋[8] 基于电力载波的太阳能路灯控制系统的研究_程磊[9] 基于LM1893的电力线载波电路设计_陈伟[10] 低压配电网电力线载波通信动态组网方法研究_戚佳金20。