CN112769459A - 一种电力载波传输系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力载波传输系统，包括发送设备和接收设备，所述发送设备包括发送端MCU和调制电路，所述接收设备包括接收端MCU和解调电路，所述发送端MCU的输出端与所述调制电路的输入端连接，所述调制电路的输出端接入主电源供电线路，所述解调电路的输入端接入主电源供电线路，所述解调电路的输出端与所述接收端MCU的输入端连接。本发明还提供了一种电力载波传输方法。本发明的有益效果是：实现了电力线载波传输数据，并且，极大降低了成本，使用的价格门槛极大降低。

Description

一种电力载波传输系统与方法

技术领域

本发明涉及电力载波，尤其涉及一种电力载波传输系统与方法。

背景技术

随着电子信息和智能产品越来越多得到应用，很多领域不方便接数据线、无线信号又传输衰减和厉害的场所需要进行数据交换，比如：现有的路灯、家庭的集中控制的智能电器、水底灯具、水电抄表等场所。考虑到施工的便捷和布线成本的因素，电力载波无疑是较好的选择。

目前，现有电力载波传输系统的特点是将一种高频信号加载到电力线上的低频或直流线路内，由于加载后的电压很低而容易被干扰信号干扰造成通讯错误率很高，为了提高错误率就需要花费高成本来处理信号，从而导致产品的成本较高，难以得到广泛的应用。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种电力载波传输系统与方法。

本发明提供了一种电力载波传输系统，包括发送设备和接收设备，所述发送设备包括发送端MCU和调制电路，所述接收设备包括接收端MCU和解调电路，所述发送端MCU的输出端与所述调制电路的输入端连接，所述调制电路的输出端接入主电源供电线路，所述解调电路的输入端接入主电源供电线路，所述解调电路的输出端与所述接收端MCU的输入端连接。

作为本发明的进一步改进，所述接收端MCU的输出端连接有用户负载。

作为本发明的进一步改进，所述发送设备和接收设备均不包括信号放大电路。

作为本发明的进一步改进，所述发送设备和所述接收设备在进行初始化即相关设置及函数定义后,就反复调用键盘扫描程序,在键盘扫描程序中进行按键检测,若有键按下执行相应的命令或相关功能函数。

作为本发明的进一步改进，所述发送设备和所述接收设备对于串口发送和接收数据的处理方式:对于串口是否发送完一个字符帧的数据采用查询标志位的方法,而是否接收完一个字符帧的数据采用中断方式,该终端方式包括以下步骤：进入中断响应，判断接收中断标志是否为1，如判断是，接收中断标志清0，读串口次数加1，保存数据到数组；如判断为否，中断返回，判断是否读串口4次，如判断为否，中断返回；如判断为是，读串口次数清0；判断数据是否发给本机，如判断为否，中断返回；如判断为是，分析接收到的命令或者数据并执行相关操作，最后中断返回。

本发明还提供了一种电力载波传输方法，基于上述中任一项所述的电力载波传输系统进行以下过程：发送端MCU控制调制电路将电压高于主电源供电线路电压的载波信号通过主电源供电线路传输给解调电路，所述解调电路将载波信号解调后经接收端MCU发送给用户负载。

作为本发明的进一步改进，所述调制电路在主电源供电线路的电压基础上，叠加较高的电压进行调制。

作为本发明的进一步改进，所述调制电路在主电源供电线路的电压基础上，叠加3V的电压进行调制。

本发明的有益效果是：通过上述方案，实现了电力线载波传输数据，并且，极大降低了成本，使用的价格门槛极大降低。

附图说明

图1是本发明一种电力载波传输系统的示意图。

图2是本发明一种电力载波传输系统主程序流程图。

图3是本发明一种电力载波传输系统串口接收中断响应程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种电力载波传输系统，包括发送设备100和接收设备200，所述发送设备100包括发送端MCU7(MCU：Microcontroller Unit，微型控制单元，又称单片微型计算机或者单片机)和调制电路2，所述接收设备200包括用户负载6、接收端MCU8和解调电路4，所述发送端MCU7的输出端与所述调制电路2的输入端连接，所述调制电路2的输出端接入主电源供电线路1，所述解调电路4的输入端接入主电源供电线路1，所述解调电路4的输出端与所述接收端MCU8的输入端连接，所述接收端MC8的输出端与所述用户负载6连接。

主电源供电线路1供给调制电路2、解调电路4、用户负载6和发送端MCU7同时使用。

发送端MCU7的控制指令通过调制电路2将高于主电源供电线路1的电压信号传送到主电源供电线路1，通过主电源供电线路1的线路传送给解调电路4，解调电路4将载波信号解调后经接收端MCU8发出控制指令驱动用户负载6，从而实现控制的实现。

由于信号传输过程躲开了干扰信号密集区5，所以信号传输可靠性大大提高，降低了调制解调的成本，又因为传送的信号直接可以被普通MCU类芯片识别，不用经过放大处理，更进一步降低了解调的成本，换而言之，本发明利用很少的调制和解调成本实现了电力载波通讯。

如图2所示，发送设备和接收设备在进行初始化即相关设置及函数定义后,就反复调用键盘扫描程序,在键盘扫描程序中进行按键检测,若有键按下执行相应的命令或相关功能函数。

如图3所示，发送设备和接收设备对于串口发送和接收数据的处理方式:对于串口是否发送完一个字符帧的数据采用查询标志位的方法,而是否接收完一个字符帧的数据采用中断方式,该终端方式包括以下步骤：进入中断响应，判断接收中断标志是否为1，如判断是，接收中断标志清0，读串口次数加1，保存数据到数组；如判断为否，中断返回，判断是否读串口4次，如判断为否，中断返回；如判断为是，读串口次数清0；判断数据是否发给本机，如判断为否，中断返回；如判断为是，分析接收到的命令或者数据并执行相关操作，最后中断返回。

本发明还提供了一种电力载波传输系统，在上述电力载波传输系统的基础上，通过在原有供电电压的基础上，叠加一种较高的电压进行调制，由于传输到解调设备的电压够高，使解调成本不再经过信号放大等环节，从而使解调成本降低；又因为电压提高后大大降低了线路干扰信号的影响，进而使解调成本更进一步降低。

本发明首先确定好一种供电电压，把供电电压一部分供电给调制板，另一部分供电给解调板，调制板将电源做升压处理，提高3V左右作为信号电源，同时供电电压做降压处理，做成板内芯片可用的3-5V电源给芯片等元器件供电，调制主芯片将调制的信号经放大后驱动信号电源，另信号电源叠加到供电线路上进行信号和供电传输给解调板。

解调板收到带有调制信号的电源后，将调制信号采集供给解调信号端，另将主供电电源进行降压供给解调板使用。

由于整个传输过程中，采用的传输电压压差很高，远远超过干扰密集电压区，所以极大降低了解调的成本。

本发明提供的一种电力载波传输系统与方法，具有以下优点：

1.高压差降低解调成本；

2.高压差降低干扰的影响，提高传输可靠性；

3.用低成本实现了电力载波。

4.使载波产品应用到民用级领域，极大过大了应用范围。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电力载波传输系统，其特征在于：包括发送设备和接收设备，所述发送设备包括发送端MCU和调制电路，所述接收设备包括接收端MCU和解调电路，所述发送端MCU的输出端与所述调制电路的输入端连接，所述调制电路的输出端接入主电源供电线路，所述解调电路的输入端接入主电源供电线路，所述解调电路的输出端与所述接收端MCU的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的电力载波传输系统，其特征在于：所述接收端MCU的输出端连接有用户负载。

3.根据权利要求1所述的电力载波传输系统，其特征在于：所述发送设备和接收设备均不包括信号放大电路。

4.根据权利要求1所述的电力载波传输系统，其特征在于：所述发送设备和所述接收设备在进行初始化即相关设置及函数定义后,就反复调用键盘扫描程序,在键盘扫描程序中进行按键检测,若有键按下执行相应的命令或相关功能函数。

5.根据权利要求1所述的电力载波传输系统，其特征在于：所述发送设备和所述接收设备对于串口发送和接收数据的处理方式:对于串口是否发送完一个字符帧的数据采用查询标志位的方法,而是否接收完一个字符帧的数据采用中断方式,该终端方式包括以下步骤：进入中断响应，判断接收中断标志是否为1，如判断是，接收中断标志清0，读串口次数加1，保存数据到数组；如判断为否，中断返回，判断是否读串口4次，如判断为否，中断返回；如判断为是，读串口次数清0；判断数据是否发给本机，如判断为否，中断返回；如判断为是，分析接收到的命令或者数据并执行相关操作，最后中断返回。

6.一种电力载波传输方法，其特征在于：基于权利要求1至3中任一项所述的电力载波传输系统进行以下过程：发送端MCU控制调制电路将电压高于主电源供电线路电压的载波信号通过主电源供电线路传输给解调电路，所述解调电路将载波信号解调后经接收端MCU发送给用户负载。

7.根据权利要求6所述的电力载波传输方法，其特征在于：所述调制电路在主电源供电线路的电压基础上，叠加较高的电压进行调制。

8.根据权利要求6所述的电力载波传输方法，其特征在于：所述调制电路在主电源供电线路的电压基础上，叠加3V的电压进行调制。

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