本发明专利技术公开了一种适用于打印机的电力载波通信装置。本发明专利技术为了保证装置的通用性，在装置内部设计了控制单元、转接口电路、载波收发电路以及电源电路，在使用时，只需将打印机原有的传输数据线(如USB线、串口传输线)插入到通信模块(即转接口电路)的相应端口即可。为打印机配置该装置后，可以实现电脑发送端以电力载波方式发送的需打印数据文件，通过电力线进行传输，只要保证打印机以及电脑用户在一个供电台区范围内，打印机便可接收打印文件，进行打印。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力通信
，具体是一种将适用于打印机的电力载波通信装置。
技术介绍
随着打印机的普及，打印机逐步成为办公设备的标准配置。目前，打印机与电脑的连接方式主要有两类：有线方式和无线方式。其中USB线、网线、并行接口，串口，是最常用的有线方式。一般打印机不具备无线方式打印，需要为打印机新增wifi模块，以确保打印机可以和电脑接入同一无线局域网，实现数据的传递及打印。利用有线方式连接打印机，其缺点是需要为打印机与电脑之间建立专门的连接线路，且不易实现多台电脑共用一台打印机(在没有配置打印服务器情况下)。而现有一般打印机不具备无线连接功能，不能实现无线打印。电力线通信(Power Line Communication，简称PLC)是一种利用工频电能传输线路作为传输媒介的通信方式，是电力系统特有的一种通信方式。这种传输方式，最大优势是用于信号传输的介质已经存在，无须再投入大量资金进行基础设施建设，并且通过电力线可以访问连接在它上面的任意通信设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提出一种适用于打印机的电力载波通信装置，它能使用低压电力线作为传输媒介又能使用串口、USB接口作为通信方式。本专利技术是这样实现的：适用于打印机的电力载波通信装置，包括控制单元，在控制单元上分别连接有转接口电路及载波收发电路，控制单元、转接口电路及载波收发电路均与供电模块连接；在载波收发 电路上连接有滤波电路，在滤波电路连接有载波耦合电路，载波耦合电路与低压电力线连接。所述的转接口电路包括串口通信接口传、USB接口及USART端口。具体选择哪种方式，由单片机根据检测到的打印机接口电平自适应调整，提高了端口复用效率。采用QCA7000作为载波收发电路的传输芯片。提高了打印数据的传输速率，同时也提高了信号传输的抗干扰性。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术为了保证装置的通用性，在装置内部设计了控制单元、转接口电路、载波收发电路以及电源电路，在使用时，只需将打印机原有的传输数据线(如USB线、串口传输线)插入到通信模块(即转接口电路)的相应端口即可。为打印机配置该装置后，可以实现电脑发送端以电力载波方式发送的需打印数据文件，通过电力线进行传输，只要保证打印机以及电脑用户在一个供电台区范围内，打印机便可接收打印文件，进行打印。本专利技术方法简单，成本低廉，使用效果好。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的供电模块的电源转换电路；图3为本专利技术的载波耦合电路的电路图；图4为本专利技术的载波收发电路的载波发送电路；图5为本专利技术的载波收发电路的载波接收电路。具体实施方式本专利技术的实施例：适用于打印机的电力载波通信装置，包括控制单元1，在控制单元1上分别连接有转接口电路2及载波收发电路3，控制单元1、转接口电路2及载波收发电路3均与供电模块6连接；在载波收发电路3上连接有滤波电路4，在滤波电路4连接有载波耦合电路5，载波耦合电路5与低压电力线7连接。本专利技术的实施例中：供电模块6：该部分为整个系统提供工作电源。本装置由交流电源直接供电，通过图2的电源变换电路，得到一个直流5V电源。在图2中，变压器后是由4个二极管组成一个桥式整流电路，整流后得到一个电压波动很大的直流电源，该电源借助一个330uF/25V的电解电容进行稳压。为了得到一个比较稳定的电压，电源采用了三端稳压器芯片7805作为稳压专用，该三端稳压器是一种集成电路元件，内部由一些三极管和电阻等构成，器件具有当负载电流大时三端稳压器内的电阻自动变小，而当负载电流变小时三端稳压器内的电阻又会自动变大的特性，这样就能保持稳压器的输出电压保持基本不变。三端稳压器后面接一个1uf的105电容，这个电容有滤波和阻尼作用。最后在C2两端接一个输出电源的插针，可用于与其它用电器连接。控制单元1具有两个功能：1、协调系统各部分能够按照设计的流程进行工作。2、协调电力载波模块3与转接口电路2之间数据的通信。本实施例中，选用STM32F103C8T6作为核心控制芯片。STM32F103C8T是意法半导体(ST-Microelectronics)公司生产的基于超低功耗ARM Cortex-M3处理器内核的32位STM32微控制器，其工作频率为72MHz，内置高速存储器(高达128K字节的闪存和20K字节的SRAM)和程序存储器(容量64K字节的FLASH)，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设。芯片内包含2个12位的ADC、3个通用16位定时器和1个PWM定时器，还包含标准和先进的通信接口：2个I2C接口和SPI接口、3个USART接口、一个USB接口和一个CAN接口。正常情况下，发送端装置周期性的对端口电路进行扫描，一旦检测到通信有数据端口发送请求，则立即进入中断工作模式，并根据事先定义好的通信协议，做好报文解析的前期准备。报文解析完毕后，存入指定的存储芯片中，为后续电力载波的发射做好准备。打印机端的接收装置工作原理同上。为了保证单片机的存储资源的合理利用，在本实施例中，还通过外扩存储芯片IS62WV51216对接收的数据进行临时存储。存储后的发送数据通过单片机STM32F103C8T的SPI端口，透传至载波收发电路3的QCA7000芯片中，由该芯片将需打印的数据进行调制，调制后的OFDM信号通过载波耦合电路5耦合到电力线上进行传输；打印机8侧的接收装置使用相同的电力载波芯片QCA7000，对接收到的耦合电力信号进行解调，解调后的信号先经过SPI端口传输至控制单元1中，由输出端口判别电路选择经串口或USB端口(具体端口的选择根据打印机端口的配置而定)输入到打印机8中进行打印。载波收发电路3：电力载波收发模块是本专利技术的技术核心，本专利技术采用了高通公司生产的QCA7000作为电力载波芯片，组网方案符合宽带载波通信的组网HomePlug GreenPHY标准。由于HomePlug GreenPHY标准中定义的组网、路由和中继算法是一个经过多年市场检验的、成熟的算法，考虑周全而且效率高，因此基于QCA7000构建的电力载波方案具有传输速率高、传输性能稳定的特性。此外，为了更进一步提高系统传输信号的最佳性能，本专利技术基于Homeplug联盟标准和实际工作场景，设计了信号耦合单元，该耦合单元具有在工作频带内、抗衰减能力强、抗高频阻抗变化和抗噪声干扰的能力。转接口电路2：实现打印机8与控制单元1的连接。为了使电力载波接收模块中的数据可以顺利送到打印机机8中进行打印，在使用中，设计了串口通信接口传输方式和USB接口两种传输方式，两种传输方式分别对应串口打印机和USB接口打印机。当选用USB口通信模式进行传输时，可直接将单片机STM32F103C8T的USB接口与USB接口芯片FB245BM进行连接，并辅以金属插针线缆实现与打印机的通信。当打印机是串口时，利用PL2303作为端口的转换芯片，该端口芯片同样与控制单元1的单片机STM32F103C8T的USB接口进行连接，并辅以线缆与打 印机8端口进行通信。PL2303是Prolific公司生产的一种高度集成的RS232-USB接口转换器，可提供一个RS232全双工异步串行通信装置与USB功能接口便利联接的解决方案。该器件内置USB功能控制器、USB收发器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于打印机的电力载波通信装置，包括控制单元(1)，其特征在于：在控制单元(1)上分别连接有转接口电路(2)及载波收发电路(3)，控制单元(1)、转接口电路(2)及载波收发电路(3)均与供电模块(6)连接；在载波收发电路(3)上连接有滤波电路(4)，在滤波电路(4)连接有载波耦合电路(5)，载波耦合电路(5)与低压电力线(7)连接。
【技术特征摘要】
1.一种适用于打印机的电力载波通信装置，包括控制单元(1)，其特征在于：在控制单元(1)上分别连接有转接口电路(2)及载波收发电路(3)，控制单元(1)、转接口电路(2)及载波收发电路(3)均与供电模块(6)连接；在载波收发电路(3)上连接有滤波电路(4)，在滤波电路(4)连接有载波耦合电路(5)，...
【专利技术属性】
技术研发人员：马庭桦，董方针，周克，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：贵州;52
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