基于PWM的FSK电力线载波通讯系统设计.doc
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1、基于PWM的FSK电力线载波通讯系统设计1 引言电力载波通信是电力系统特有的、基本的通信方式,是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用已广泛存在的电力线作为通信信道,无需特殊维护信道,使得工程造价大幅度下降。该技术大量运用在路灯控制,电力线防盗,恶劣环境通信等需要长距离,多节点的情况。但由于国内电网的复杂性与多样性,比如当居民用电高峰时,大量负载不断的接入与断开,都会对载波信号产生不同程度的衰减与干扰作用;当载波信号调制在电力线上时,在每个交流周期的峰值点,产生的固定脉冲,极易使信号丢失;而且现有的电力载波模块售价较高,需要高性能的单片机支持。因此电力载波还
2、需要大量的研究,才能实现更广阔的应用12。本文研究目的是在使用一般的单片机下,采用FSK的调制技术实现电力载波通信,并优化算法,提供函数接口,使电力载波通信更易使用,并能保证通信数据传输的准确性在96%以上。2 系统整体设计结构该系统主要完成的功能是实现上位机通过串口将数据发送给单片机,由单片机以FSK调频方式调制信号,通过推挽输出电路将载波信号耦合在电力线上进行信号传输。而处于电力线另一处节点,则通过检波输入电路,功率放大电路以及软件的算法处理,将载波信号还原成原信号,校验后,通过串口发送给另一台上位机。信号输出和输入皆提供函数接口,用于用户工程的后续开发3。图1 系统整体设计结构图3 系统
3、整体软件设计3.1 系统整体软件流程图在单片机开始运行时,对各个定时器,IO口以及系统时钟完成初始化之后,会等待5s,然后检测对应的波特率选择IO口以及电力载波模式选择IO口,完成所有的初始化。当程序开始正常运行后,单片机会不断接收串口信号和电力载波信号,并将接收到信号校验后转发出去。图2 系统整体软件流程图3.2 电力载波模式的选择不过零模式主要运用在直流或无压状态下,而过零模式主要运用在交流状态下。由于居民使用的交流电都为50Hz频率,即在每一个周期内,都会出现一次峰峰值与峰谷值,而这两次峰值对载波通信传输来说会有两次较大的脉冲干扰,即电力线上存在着固定的100Hz的脉冲干扰。除此之外,各
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- 基于 PWM FSK 电力线 载波 通讯 系统 设计
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