一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路制造技术

本实用新型专利技术提供的一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，涉及通信技术领域，该电路包括单片机、载波芯片以及信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、耦合电路和滤波电路，单片机与载波芯片之间通过同步通信方式进行数据传输，载波芯片的数据发送端与放大电路的输入端电连接，放大电路的输出端与耦合电路的一端电连接，耦合电路的另一端与电力线电连接，滤波电路的输入端与放大电路的输出端共线，滤波电路的输出端与载波芯片的数据接收端电连接。本实用新型专利技术电路结构简单，可有效保证通信的传输距离和可靠性。

A low voltage power line carrier communication interface circuit based on single chip microcomputer

The utility model provides a low-voltage power line carrier communication interface circuit based on a single-chip microcomputer, which relates to the field of communication technology. The circuit includes a single-chip microcomputer, a carrier chip and a signal processing module. The signal processing module includes an amplifying circuit, a coupling circuit and a filtering circuit. The single-chip microcomputer and a carrier chip are synchronously communicated. The data transmission mode is based on the communication mode, the data transmitter of the carrier chip is electrically connected with the input of the amplification circuit, the output of the amplification circuit is electrically connected with one end of the coupling circuit, the other end of the coupling circuit is electrically connected with the power line, the input of the filtering circuit is collinear with the output of the amplification circuit, and the output of the filtering circuit is electrically connected with the load. The data receiving terminal of the wave chip is electrically connected. The utility model has simple circuit structure, and can effectively guarantee the transmission distance and reliability of communication.

【技术实现步骤摘要】
一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路
本技术涉及通信
，尤其指一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路。
技术介绍
目前，公知的通信技术有很多种，如微波通信、光纤通信、移动通信、蓝牙通信，这些通信技术虽然较便捷，但在一些封闭场所并不适用，如矿井，且使用成本较高，通信技术中应用得较广泛的还有低压电力线载波通信，它是采用220V/50Hz的电力线进行通信，适用范围广，能在上述的一些封闭场所进行稳定的信号传送，并且具有结构简单、成本低廉的特点，然而，由于220V/50Hz电力线存在固有噪声和衰减的特点，因此电力线通信的可靠性会受到传输距离的影响，例如：从PC机（或其他设备）发送出来的信号如果采用电力线进行远距离传输，那么该信号的可靠性会不高，为了降低此种影响，PC机（或其他设备）与电力线之间会连接一个专门的接口电路来提高通信的可靠性，但是传统的接口电路通常较复杂。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单的基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，可有效保证通信的传输距离和可靠性。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，包括单片机、载波芯片以及信号处理模块，所述信号处理模块包括放大电路、耦合电路和滤波电路，所述单片机与载波芯片之间通过同步通信方式进行数据传输，所述载波芯片的数据发送端与放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与耦合电路的一端电连接，所述耦合电路的另一端与电力线电连接，所述滤波电路的输入端与放大电路的输出端共线，所述滤波电路的输出端与载波芯片的数据接收端电连接；所述单片机用于控制载波芯片发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述载波芯片用于发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述放大电路用于将载波芯片发送的数据信号进行放大处理；所述耦合电路和滤波电路用于消除来自电力线上的干扰信号从而保护内部电路。进一步地，所述单片机采用AT89C52。更进一步地，所述载波芯片采用ST7538。更进一步地，所述放大电路的功率放大元件采用NPN型三极管和PNP型三极管。更进一步地，所述耦合电路包括由耦合电感T1和电容C204组成的高通滤波电路以及与该高通滤波电路并联的TVS管VD7。更进一步地，所述滤波电路包括电容C205、电容C206、和电感L2，所述电容C205、电容C206、电感L2并联组成滤波线路，所述滤波线路串联电阻R203后与TVS管VD7并联，所述滤波线路串联电容C207后与载波芯片电连接。优选地，所述滤波电路还包括二极管VD5和二极管VD6，所述二极管VD5和二极管VD6倒置并联组成钳位电路，所述钳位电路与滤波线路并联。上述的一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路的电路结构以及工作原理很简单：PC机的数据在单片机的控制下由载波芯片发送出去，经过放大电路进行功率放大，再经过耦合电路传送至电力线，而电力线的数据通过耦合电路和滤波电路的抗干扰后传送至载波芯片，再在单片机的控制下由载波芯片接收并传送给PC机，此外，上述的单片机不仅能控制载波芯片收发数据，且稳定性好，上述的放大电路不仅能对待发送的数据进行放大处理，且保真度高，上述的耦合电路、滤波电路不仅能对待接收的数据进行抗干扰处理，且载波信号损耗低，综上所述，此一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路可有效保证通信的传输距离和可靠性。附图说明图1为本技术中基于单片机的低压电力线载波通信接口电路的整体结构框图；图2为本技术中的单片机与载波芯片的连接图；图3为本技术中的放大电路的电路图；图4为本技术中的耦合电路的电路图；图5为本技术中的滤波电路的电路图；图6为本技术中的信号处理模块的电路图。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。如图1所示，一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，包括单片机、载波芯片以及信号处理模块，信号处理模块包括放大电路、耦合电路和滤波电路，单片机与载波芯片之间通过同步通信方式进行数据传输，载波芯片的数据发送端与放大电路的输入端电连接，放大电路的输出端与耦合电路的一端电连接，耦合电路的另一端与电力线电连接，滤波电路的输入端与放大电路的输出端共线，滤波电路的输出端与载波芯片的数据接收端电连接；其中，单片机用于控制载波芯片发送PC机的数据和接收电力线的数据；载波芯片用于发送PC机的数据和接收电力线的数据；放大电路用于将载波芯片发送的数据信号进行放大处理；耦合电路和滤波电路用于消除来自电力线上的干扰信号从而保护内部电路。上述实施方式提供的基于单片机的低压电力线载波通信接口电路的电路结构以及工作原理很简单：PC机的数据在单片机的控制下由载波芯片发送出去，经过放大电路进行功率放大，再经过耦合电路传送至电力线，而电力线的数据通过耦合电路和滤波电路的抗干扰后传送至载波芯片，再在单片机的控制下由载波芯片接收并传送给PC机，此外，本实施方式中的单片机不仅能控制载波芯片收发数据，且稳定性好，而放大电路不仅能对待发送的数据进行放大处理，且保真度高，再有耦合电路、滤波电路不仅能对待接收的数据进行抗干扰处理，且载波信号损耗低，综上所述，此一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路可有效保证通信的传输距离和可靠性。进一步，单片机采用AT89C52。再进一步，载波芯片采用ST7538，在上述实施方式的低压电力线载波通信接口电路中，AT89C52与ST7538之间通过同步通信方式进行数据传输，AT89C52与ST7538的电路连接关系如图2所示，ST7538的CLR/T端口与AT89C52的P3.2端口电连接用于实现同步通信的时钟同步；ST7538的BU端口与AT89C52的P1.3端口电连接、ST7538的CD_PD端口与AT89C52的P3.4端口电连接用于实现CSMA/CD通信协议，而ST7538的RXD、TXD、RxTx、REG_DATA端口分别与单片机的P1.7、P1.5、P1.6、P3.5IO端口电连接用于数据的传输。再进一步，如图3所示，放大电路的功率放大元件采用NPN型三极管和PNP型三极管对待传送的信号进行功率放大处理，该放大电路为由二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、三极管VT1、三极管VT2、三极管VT3、三极管VT4、电感L1、电容C201、电容C202、电容C203、电阻R201和电阻R202本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，其特征在于：包括单片机、载波芯片以及信号处理模块，所述信号处理模块包括放大电路、耦合电路和滤波电路，所述单片机与载波芯片之间通过同步通信方式进行数据传输，所述载波芯片的数据发送端与放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与耦合电路的一端电连接，所述耦合电路的另一端与电力线电连接，所述滤波电路的输入端与放大电路的输出端共线，所述滤波电路的输出端与载波芯片的数据接收端电连接；所述单片机用于控制载波芯片发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述载波芯片用于发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述放大电路用于将载波芯片发送的数据信号进行放大处理；所述耦合电路和滤波电路用于消除来自电力线上的干扰信号从而保护内部电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，其特征在于：包括单片机、载波芯片以及信号处理模块，所述信号处理模块包括放大电路、耦合电路和滤波电路，所述单片机与载波芯片之间通过同步通信方式进行数据传输，所述载波芯片的数据发送端与放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与耦合电路的一端电连接，所述耦合电路的另一端与电力线电连接，所述滤波电路的输入端与放大电路的输出端共线，所述滤波电路的输出端与载波芯片的数据接收端电连接；所述单片机用于控制载波芯片发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述载波芯片用于发送PC机的数据和接收电力线的数据；所述放大电路用于将载波芯片发送的数据信号进行放大处理；所述耦合电路和滤波电路用于消除来自电力线上的干扰信号从而保护内部电路。2.根据权利要求1所述的基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，其特征在于：所述单片机采用AT89C52。3.根据权利要求2所述的基于单片机的低压电力线载波通信接口电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞斌，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43