基于低壓電力線的智能載波模塊設計“開云手機app”

1章節　　高壓電力線載波通信（POWERLineCommunication）是指利用有數的高壓電力線網絡作為傳輸媒介，構建數據傳送和信息互相交換的一種技術[1]。高壓電力線載波通信這種傳輸信道產于普遍、需要另建、即插即用、移動便利的特點對于符合人們的市場需求具備很強的吸引力，該技術現在于是以日益引發人們的注目。

　　在中國，即使歐美國家成熟期的高壓電力線通信產品在我國的用于效果卻很不理想，甚至無法用于。因此，高壓電力線智能載波模塊的設計目的就是研制一種性價比較高的載波通信模塊，自由選擇必要的調制調制技術，展開數據精確、平穩和長距離的傳輸。2高壓電力線智能載波模塊的設計2.1整體設計方案　　高壓電力線智能載波模塊的主要功能是：外部控制系統把要傳輸的數據通過標準的UART、I2C或SPI串行接口傳輸給P89LPC932，再行通過微控制器和調制電路部分把數據調制到高壓電力線上；同時，把高壓電力線上所調制的數據通過調制電路部分調制出來并通過P89LPC932標準的UART、I2C或SPI串行接口把高壓電力線上的數據傳輸給外部控制系統以展開適當的處置。其模塊整體結構框圖如圖1右圖[2]。

該設計以PHILIPS公司生產的一款8位單片機P89LPC932為控制器，以性價比低的仿真、數字電子器件和一些電容電阻包含振幅檢測電路和調制調制電路。2.2振幅脈沖調制調制法原理　　振幅脈沖調制調制法原理[3-4]就是在正弦高壓電力線每個周期的相同振幅處加一瞬時的零脈沖信號。當在正弦交流電一個周期中調制信號的時候，在相同振幅點就不會產生一個瞬時零脈沖。當正弦交流電一個周期中沒調制信號的時候，不經常出現瞬時零脈沖，因此，用是不是瞬時零脈沖來辨識高壓電力線上載有的“1”、“0”信號。

2.3系統的硬件設計2.3.1微控制器的選型　　本設計中自由選擇PHILIPS公司生產的一款8位單片機P89LPC932微控制器[5]，P89LPC932是一款單片PCB的微控制器，適合于許多拒絕高集成度、低成本的場合。其主要的特性有：在同一時鐘頻率下，其速度為標準80C51器件的6倍，只必須較低的時鐘頻率才可超過某種程度的性能，減少了功耗和EMI；增強型UART，400kHz字節方式I2C通信端口，SPI通信端口；可配備的片內振蕩器及其頻率范圍和RC振蕩器選項；可編程的I/O口輸入模式：定雙向口，開漏輸入，推挽和僅有為輸出功能。

2.3.2振幅檢測電路的設計　　本系統所設計的振幅檢測電路，即是在正弦交流電相同的振幅點，使振幅檢測電路產生具備一定頻率的方波信號，由此方波給P89LPC932獲取50Hz的外部中斷信號，振幅檢測電路硬件原理圖如圖2右圖：　　圖中，N點相接220V交流電的零線，A點相接220V交流電的火線，同時作為系統的仿真地COM末端。R3和R4通過串聯永久磁鐵包含通路，由壓強公式由此可知，B點的電壓為6V。即電壓較為器U3A的偏移輸出末端被鉗坐落于6V，N點和A點通過電阻R1，R2和電容C1也構成電路，由電路原理由此可知，在電壓較為器U3A的同方向輸出末端處構成和工頻交流電同頻率但幅值減少的正弦交流電，當電壓較為器U3A的同方向輸出端電壓低于偏移輸出端電壓6V時，電壓較為器U3A的輸入末端輸入10V的高電平信號，當電壓較為器U3A的同方向輸出端電壓高于偏移輸出端電壓6V時，電壓較為器U3A的輸入末端輸入0V的低電平信號。

因此，獲得一定頻率的方波信號，作為P89LPC932的外部中斷輸出信號。

本文來源：開云手機app-www.so-hainan.cn