[發(fā)明專利]電力載波控制系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110180785.1
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN102857256A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱陽陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 朱陽陽
• 主分類號(hào): H04B3/54
• 分類號(hào): H04B3/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力載波控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的爆炸性發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)開始涉及人們生活的方方面面。將網(wǎng)絡(luò)拓展到人們生活及工作的方方面面，實(shí)現(xiàn)全方位的網(wǎng)絡(luò)化，越來越受到國內(nèi)外眾多開發(fā)商的關(guān)注并已成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展、競爭的又一新目標(biāo)。低壓配電力網(wǎng)(Low-Voltage?network)是一個(gè)分布最廣、用戶最多且必不可少的能源動(dòng)力傳輸網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)有的，無論是電話通信，還是網(wǎng)路通信，都必須要通過新的通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和投資。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)上述問題，提供一種通過電力線傳遞多種信息且結(jié)構(gòu)簡單的電力載波控制系統(tǒng)。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括發(fā)送部分和接收部分；其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)發(fā)送部分包括主機(jī)、發(fā)送通信接口、發(fā)送微控器、電力載波調(diào)制電路、發(fā)送電力線接口電路，主機(jī)、發(fā)送通信接口、發(fā)送微控器、電力載波調(diào)制電路、發(fā)送電力線接口電路依次串聯(lián)；所述接收部分包括接收電力線接口電路、電力載波解調(diào)電路、接收微控器、接收通信接口、從機(jī)，接收電力線接口電路、電力載波解調(diào)電路、接收微控器、接收通信接口、從機(jī)依次串聯(lián)；所述發(fā)送電力線接口的輸出端與接收電力線接口電路的輸入端通過電力線相連。?

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述微控器采用AT89C2051單片機(jī)。?

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述電力載波調(diào)制電路和電力載波解調(diào)電路均采用ST7538芯片。?

本發(fā)明有益效果?

本發(fā)明基于ST7538的電力線載波通信技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，抗衰減能力強(qiáng)及工作方式靈活可靠等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，電能管理系統(tǒng)，小區(qū)自動(dòng)化及家庭網(wǎng)絡(luò)化等系統(tǒng)中。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明電路原理框圖。?

圖2是本發(fā)明ST7538與AT89C2051單片機(jī)接口電路圖。?

圖3是本發(fā)明電力線接口電路圖。?

具體實(shí)施方式

如圖所示，本發(fā)明包括發(fā)送部分和接收部分；發(fā)送部分包括主機(jī)、發(fā)送通信接口、發(fā)送微控器、電力載波調(diào)制電路、發(fā)送電力線接口電路，主機(jī)、發(fā)送通信接口、發(fā)送微控器、電力載波調(diào)制電路、發(fā)送電力線接口電路依次串聯(lián)；所述接收部分包括接收電力線接口電路、電力載波解調(diào)電路、接收微控器、接收通信接口、從機(jī)，接收電力線接口電路、電力載波解調(diào)電路、接收微控器、接收通信接口、從機(jī)依次串聯(lián)；所述發(fā)送電力線接口的輸出端與接收電力線接口電路的輸入端通過電力線相連。?

所述微控器采用AT89C2051單片機(jī)。?

所述電力載波調(diào)制電路和電力載波解調(diào)電路均采用ST7538芯片。?

微控制器是系統(tǒng)的控制核心，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度與協(xié)調(diào)。由于電力線會(huì)對(duì)高頻信號(hào)造成較大的衰減、電力線上存在較大的噪聲干擾時(shí)變性達(dá)等不利因素，選擇一種適合電力線信道特性的調(diào)制技術(shù)，但這可能是算法變得復(fù)?雜，同時(shí)要求微控制器有較強(qiáng)的控制能力。在兼顧兩者等因素下，我們采用性價(jià)比高的AT89C2051單片機(jī)。電力線載波芯片完成對(duì)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)、對(duì)信號(hào)放大、濾波及與微控制器的信息傳遞等功能，電力線接口的作用是耦合、隔離、濾波以及保護(hù)。與ST7536/ST7537相比較，ST7538的突出特點(diǎn)在于有8個(gè)載波頻率，同時(shí)增加了載波監(jiān)測和頻段占用檢測。ST7538采用FSK調(diào)制技術(shù)，內(nèi)部集成了發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的所有功能，通過串行通信，可以方便地與微處理器相連接。?

本發(fā)明中ST7538與AT89C2051單片機(jī)接口電路如圖2。數(shù)據(jù)的傳輸方向由RxTx電平的高低來控制。當(dāng)RxTx＝0時(shí)，ST7538處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)從TXD送入ST7538，在時(shí)鐘的上升沿被采樣，并進(jìn)入FSK調(diào)制器解調(diào)。調(diào)制頻率由控制寄存器bit0-bit2決定，速率由控制寄存器bit3-bit4決定。調(diào)制信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換、濾波和ALC電路，再通過差分放大器由引腳ATOP1、ATOP2發(fā)送到電力線接口電路(PLI)。若發(fā)送超時(shí)，引腳C-OUT就變?yōu)楦唠娖?，同時(shí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為接收狀態(tài)，這樣就避免了信道長時(shí)問被某一節(jié)點(diǎn)占用。當(dāng)RxTx＝1時(shí)，ST7538處于接收數(shù)據(jù)狀態(tài)。信號(hào)由模擬輸入端進(jìn)入ST7538，先經(jīng)過一個(gè)帶通濾波器進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過AGC電路進(jìn)行放大，AGC電路可以根據(jù)電力線的信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整，送入一個(gè)窄帶濾波器進(jìn)行再次濾波，再通過數(shù)字濾波器進(jìn)行解調(diào)和濾波，變成串行數(shù)字信號(hào)，由RXD腳將信號(hào)送入微控制器。?