海思PLC-IOT電力載波模組MN-L80A

1 概述

1.1 介紹

MN-L80A 是一款全集成的電力載波（PLC）通訊模塊，超小型化尺寸、結(jié)構(gòu)緊湊、布線簡單，可廣泛應(yīng)用于智能路燈、智能家居、智慧停車、中央空調(diào)及泛在電力物聯(lián)網(wǎng)末端設(shè)備等各種 PLC 即時通訊應(yīng)用場景。

MN-L80A 基于 PS0211 芯片，其集成高速/低速多模電力線載波通訊調(diào)制解調(diào)器及 ARMCortex-M3 處理器。PS0211 支持 P1901.1，支持 OFDM/FSK 調(diào)制，支持 tonemask、SunSpec 標(biāo)準(zhǔn)。

MN-L80A 提供 UART、PWM、GPIO、ADC、SPI、I2C 等豐富的外設(shè)接口，集成了內(nèi)置線驅(qū) LineDriver。提供更開放的開發(fā)環(huán)境及更快捷、更安全的運行系統(tǒng)。

*本文檔適用于：硬件開發(fā)工程師，硬件測試工程師，技術(shù)支持工程師。

1.2 特性

CPU 和存儲性能

? 高性能 Cortex-M3 處理器，工作頻率 200MHz

? 內(nèi)嵌 SRAM 256KB，F(xiàn)LASH 512KB

物理層特性

? 實現(xiàn) IEEE 1901.1 標(biāo)準(zhǔn)子集，對于同樣使用該子集的芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通

? 支持 0.5-3.7MHZ 和 2.5-5.7MHZ 兩個頻段，頻段可由軟件配置

? 采用 OFDM 技術(shù)，支持 BPSK、QPSK 調(diào)制模式

? 支持 FEC 和 CRC 功能，強大的去噪和糾錯能力

MAC 特性

? 支持 TDMA 和 CSMA/CA，提供沖突避免機制

? 支持?jǐn)?shù)據(jù)分段和重組，提高傳輸效率

? 支持?jǐn)?shù)據(jù)重傳機制

1 MN-L80A

? 支持 4 級 QoS，滿足不同業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量需求

組網(wǎng)特性

? 支持自動快速組網(wǎng)，典型 200 規(guī)模、2 層級網(wǎng)絡(luò)的場景 10s 完成快速組網(wǎng)，支持快速

通信

? 支持動態(tài)路由，多路徑尋址，支持單播、組播和廣播命令傳播方式。

外圍接口

? UART 接口、GPIO 接口、SPI 接口、I2C、PWM 輸出，ADC 輸入

通信指標(biāo)

? 物理層峰值速率 0.507Mbit/s，應(yīng)用層速率 80Kbps

? 內(nèi)置 Line Driver，發(fā)射功率可達(dá)-51dBm/Hz

? 接收靈敏度可達(dá)-98dbm（發(fā)射功率-51dBm/Hz,實驗室條件下，以 30%收包成功率為基

準(zhǔn)）。

軟件

? 開放操作系統(tǒng) LiteOS，提供開放、高效、安全的系統(tǒng)開發(fā)、運行環(huán)境。靈活的協(xié)議支

撐和擴(kuò)展能力。

? 軟件支持白名單識別，硬件實現(xiàn) AES128/256 加解密算法，RSA 簽名校驗算法，HASH

防篡改算法。內(nèi)部集成 EFUSE，支持密鑰存儲，安全啟動，滿足華為安全要求。

功耗及其他

? 靜態(tài)功耗≤0.15W（組網(wǎng)不發(fā)包）

? 動態(tài)運行功率≤0.5W

? 工作環(huán)境溫度范圍：-40℃～+85℃

? 存儲溫度范圍：-40°C to 125°C

封裝尺寸：LxWxH:33.0*18.0*5.8mm

設(shè)計建議要點：

? 輸出紋波對 PLC 性能的影響，3.3V 紋波峰峰值需在 100mVpp 以內(nèi)。

? 與窄帶幾百 KHz 的通信信號相比，寬帶載波通信頻帶更寬、頻率更高，要求在通信通道零火線間

不能有大電容器件存在，減少對通信信號的衰減。上圖中，在差模電感前面部分禁止有超過 600pF

電容器件存在（如是多個器件并聯(lián)，需考慮并聯(lián)結(jié)電容容值總和）。

? 如果整機需要通過 X 電容降低 L-N 上的差分噪聲，建議將 X 電容放置 100uH 電感之后，這樣除了

能夠降低噪聲，還能增大載波通道的阻抗，減少對 PLC 信號的衰減，同時建議容值是 2.2nF（容值

越小越好）。如果需要使用 Y 電容，也請放置在電感之后（

Y 電容容值同樣越小越好，但 Y 電容對

PLC 信號的影響小于 X 電容）。

? 集中器 DCDC 電源開關(guān)頻率建議選擇低于 1MHz，抑制帶外噪聲，高頻帶外影響限制在 10dB 以內(nèi)，

降低整機 EMI 超標(biāo)風(fēng)險，同時減少對載波通信的影響。 MN-L80A

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? 根據(jù)整機的防護(hù)等級要求，建議選用合適的壓敏電阻以及保險絲搭配使用，但壓敏電阻的結(jié)電容

建議越小越好（

L-N 并聯(lián)電容總和不超過 600pF）。

? 整機保護(hù)壓敏電阻，其保護(hù)能力要涵蓋 PLC 載波電路。布局布線要做到外部電源線路先經(jīng)過壓敏

電阻，再給 PLC 載波電路和其他電路供電。

? PCB layout 時，注意 AC220 強電保持與 PLC 模組弱電端的安規(guī)間隙要求。

? PLC 載波電路的 RX 通道，特別是濾波器、耦合線圈部分也容易吸收空間電磁輻射干擾，惡化單板

底噪，降低 PLC 接收性能。所以，在器件布局中，干擾源電路，如 DCDC 要求遠(yuǎn)離敏感電路。