電力載波通信模塊 - 電力載波技術實現(xiàn)數(shù)字電子鐘遠程同步控制

　　1．2 電力載波通信模塊

　　由于低壓配電網(wǎng)直接面向用戶，決定了其結構和通信環(huán)境的復雜性，如：噪聲干擾強、干擾信號時變性強、信號衰減大、信道容量小等。因此在該系統(tǒng)中，選擇由北京智源利和微電子技術有限公司設計開發(fā)的電力線載波調制芯片SC1128，其內(nèi)部邏輯結構圖如圖2所示。

　　該芯片專門針對中國低壓電網(wǎng)特性而設計，是一款適合中國低壓電網(wǎng)特性的數(shù)據(jù)傳輸專用芯片。由于采用了直接序列擴頻、數(shù)字信號處理、直接數(shù)字頻率合成等新技術，該芯片應用在電力線通信方面具有較強的抗干擾及抗衰減性能。該芯片采用CMOS技術設計的數(shù)?；旌蠈Ｓ秒娐?，應用先進的擴頻通信技術和調制解調技術，是面向低壓電力線低速率通信市場需要的專用擴頻Modem芯片。而且SC1128價位較低，可以為民用市場所接受。其電路內(nèi)部集成了擴頻器、DAC和ADC、輸出驅動器、輸入信號放大器、工作電壓檢測器、看門狗電路、串／并接口電路，使得該芯片在多功能小型系統(tǒng)應用中可以降低系統(tǒng)的成本，提高系統(tǒng)的性能。

　　SC1128芯片是采用CMOS技術設計的數(shù)／?；旌想娐?。其功能特點如下：

　?。?）直接序列擴頻技術，抗干擾能力強；

　?。?）發(fā)射信號分為兩種形式輸出：一種是經(jīng)D／A轉換器后正弦緩沖器輸出，諧波成份少；另一種以高壓開漏緩沖器輸出，應用成本低；

　?。?）輸入信號放大器，對輸入信號進行前置放大；

　?。?）內(nèi)置看門狗電路，監(jiān)視系統(tǒng)程序的工作狀態(tài)；

　?。?）內(nèi)置電壓監(jiān)測器，監(jiān)視電源電壓的變化，并及時向系統(tǒng)發(fā)出報警信號；

　?。?）內(nèi)置電子表電路（24小時制），滿足對不同時間段記費率的要求（支持掉電工作）；

　?。?）內(nèi)置串行半雙工同步傳輸通信接口，方便與MCU之間的控制命令和數(shù)據(jù)交換；

　?。?）63位擴頻碼，數(shù)據(jù)速率典型值為5．75 Kb／s；

　?。?）捕獲門限值從200～6 290由軟件設定；

　?。?0）內(nèi)置64×8 SRAM存儲器（支持掉電工作），為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)暫存；

　　（11）提供QFP-44線封裝形式（LQFP-44PIN）；

　　（12）單+5 V電壓工作。

　　1．3 電力載波模塊與單片機的通信

　　SC1128第28腳為電路工作主時鐘的1／2的晶振輸出（其峰峰值約為4 V），近似正弦波；32腳為電壓監(jiān)測端；33腳為看門狗輸入端，正常工作時應該在768 ms內(nèi)產(chǎn)生一次高低電位變化；34腳為看門狗輸出端，與33腳配合，正常時輸出低電平，否則輸出1／3占空比的復位脈沖；35腳與32腳配合，當電源信號低于監(jiān)測值時，輸出低電平，當高于監(jiān)測值，則輸出高電平；36腳為收發(fā)控制端，0為接收，1為發(fā)射；37腳在發(fā)射和接收同步后產(chǎn)生同步脈沖信號，頻率隨工作主時鐘和周波的變化而變化；38腳為輸出發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)；39腳為設置數(shù)據(jù)及狀態(tài)的輸入輸出端；40腳為同步設置時鐘輸入端；41腳為片選輸入端。SC1128與AT89C2051單片機的接口電路如圖3所示，SC1128與AT89S52單片機的接口電路可參照圖3，基本相同。

　　數(shù)據(jù)收發(fā)流程如下：

　　當主機處于發(fā)射狀態(tài)時，單片機將SR端（36腳）置高，SC1128芯片輸出同步脈沖（37腳），單片機通過TX端（38腳）同步發(fā)送數(shù)據(jù)。

　　當從機處于接收狀態(tài)時，單片機將SR端（36腳）置低，SC1128芯片若接收到數(shù)據(jù)，則發(fā)射同步脈沖（37腳），通過TX端（38腳）將數(shù)據(jù)同步發(fā)送到單片機。