北极星

搜索历史清空

  • 水处理
您的位置:电网信息化光通信技术正文

基于PWM的FSK电力线载波通讯系统设计

2014-04-09 14:23来源:元器件交易网关键词:电力载波通讯电力通信PWM收藏点赞

投稿

我要投稿

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,各次谐波还会出现200Hz或者300Hz等的脉冲干扰。而正是由于这些固定存在的干扰,系统在交流状态下必须选在在电压过零点时进行电力载波通信,即此时各次谐波在过零点时电压也为 0,从而避免固定脉冲的干扰,保证数据传输的准确性[4]。 

如下图3所示,在过零模式下,由函数信号发生器产生50Hz的触发脉冲,上位机以10ms的周期发送数据0xaa时,检测信号耦合的输出端。载波信号会在每次过零时传输,当该次未能成功检测到过零点时,则等待下次重新检测到过零点时继续传输。而每次传输一个字节的数据,加上校验位和起始位,每次传输的时间约为1ms。

3.3 采用FSK方式发送载波信号

为了能使载波信号传输过程中具有较好的抗噪声与抗衰减的性能,采用FSK(Frequency-shift keying)数字调制技术。由单片机PWM模块提供100k和120k的载波频率,可以使信号切换更加方便。

FSK 调频技术,即二进制频移键控由幅度恒定不变的载波信号的频率随着输入码流的变化而切换(称为高音和低音,代表二进制的0和1)。在本系统中,采用120k 的载波频率代表0,100k的载波频率代表1。为了让每一位信号切换之间减少相位的不连续,同时发送足够多的信号以便检波输入端采集,选定每一位信号的发送时间为100ms。即在120k下会发送12个方波,100k下会发送10个方波,这样1和0的切换之间就不会有多余的波形。

由于在电力线一侧有大电容的存在,在每一次进行电力线传输之前,会先发送一位0,作为起始位。否则,第一位的数据耦合时易受到电容充放电的影响,会有很大的误差存在。

3.4 采用多次比较方式采集载波信号 

当单片机的定时器采集到第一次信号输入时,即产生中断,并开启100ms定时器,记录下当前中断定时器的值,继续采集信号。直到采集到七次中断后,关闭中断定时器。计算每次中断之间的时钟数,即算出该信号的频率,当其在100kHz左右时,1的标志位加1,当其在120kHz左右时,0的标志位加1,最后判断该位的数值。在100ms定时器溢出时,重新开启中断定时器,开始接受下一位数据,直到所有数据接收完成。若是中断定时器在100ms内一直未能中断,直到溢出,则清除接收到的数据,重新等待信号输入。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。

电力载波通讯查看更多>电力通信查看更多>PWM查看更多>