CN202663396U

CN202663396U - 基于电力载波系统的载波无线双模模块

Info

Publication number: CN202663396U
Application number: CN 201220336407
Authority: CN
Inventors: 肖俭伟; 张保平; 孙福鹏
Original assignee: CHENGDU BOOST TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Chengdu Boost Information Technology Co ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2022-07-12

Abstract

本实用新型公开了一种基于电力载波系统的载波无线双模模块，包括无线通道模块和载波通道模块，其中无线通道和载波通道分别与主控MCU相连，且该主控MCU上还连接有通讯接口，所述主控MCU和无线通道模块均与电源系统相连。本实用新型克服了电力线路上载波信号的传输噪声频谱复杂导致通信稳定性和实时性较差的缺陷，降低了对环境要求，使整个网络的灵活性和可靠性得到提升，结构简单，适合推广使用。

Description

基于电力载波系统的载波无线双模模块

技术领域

本实用新型涉及一种载波模块，具体的说，是涉及一种基于电力载波系统的载波无线双模模块。

背景技术

电力载波通讯即PLC，是电力系统特有的通讯方式，电力载波通讯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，这种传输不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。

目前的电力载波技术由于电力线路上负载动态变化范围大，并且信号衰减比较严重，噪声频谱成分复杂，导致通信稳定性和实时性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服电力线路上载波信号的传输噪声频谱复杂导致通信稳定性和实时性较差的缺陷，提供一种解决该缺陷，降低对环境要求，使整个网络的灵活性和可靠性得到提升的基于电力载波系统的载波无线双模模块。

本实用新型采用的技术方案如下：

基于电力载波系统的载波无线双模模块，包括主控MCU、无线通道模块、与主控MCU相连的载波通道模块、耦合变压器，其中无线通道模块通过SPI总线与主控MCU相连，还包括一端与主控MCU相连、另一端与耦合变压器高压端相连的过零同步电路，且该主控MCU上还连接有通讯接口，所述主控MCU和无线通道模块均与电源系统相连。

其中，所述无线通道模块包括470Mhz RF IC、与470Mhz RF IC相连的RF匹配电路，其中所述470Mhz RF IC通过SPI总线与主控MCU相连。

为了更好的实现载波通道模块的功能，所述载波通道模块包括依次相连的调制解调器、低噪声放大器、窄带滤波器，其中所述调制解调器的另一端与主控MCU相连，所述窄带滤波器的另一端与耦合变压器的低压端相连；所述载波通道模块还包括输入端与主控MCU相连、输出端与耦合变压器低压端相连的功率放大器。

进一步的，所述耦合变压器的低压端还接地。

再进一步的，所述主控MCU上还连接有至少一个LED显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型以载波为主、无线为“桥”来组建网络，无线作为“桥接”通道，对载波数据和无线信号分开编码或调制，降低了对使用环境的要求，整合了载波、无线的各个优势，使整个网络的灵活性和可靠性得到了大大提升，把纯载波模块更换为双模模块，即可完成双模网络的组建。

（2）本实用新型的外形、接口与标准的纯载波模块一致，不需要配置额外的接口，使用方便，即插即用。

（3）本实用新型通过将纯载波模块改成双模模块，提高了采集的成功率，经试验证明，采集成功率能够达到98%以上。

（4）本实用新型通过主控MCU与过零同步电路的配合，实现信号发送的同步，避免了信号传送的不同步导致出现乱码的情况。

（5）本实用新型还使用SPI总线连接主控MCU和无线通道模块，所述SPI总线指串行外围接口上连接的总线，通过SPI总线传输数据和信号，总体传输较快，可达到1Mbps~10Mbps，提高了模块的实时性。

附图说明

图1为本实用新型原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示的基于电力载波系统的载波无线双模模块，包括通讯接口、与通讯接口相连的主控MCU，无线通道模块、载波通道模块、与载波通道模块相连的耦合变压器，以及分别与主控MCU和无线通道模块相连的电源系统。

其中该无线通道模块包括470Mhz RF IC以及与该470Mhz RF IC相连的RF匹配电路，该470Mhz RF IC通过SPI总线与主控MCU相连，且该RF匹配电路为现有技术，在此不再赘述。

所述载波通道模块包括依次相连的调制解调器、低噪声放大器和窄带滤波器，其中所述调制解调器的另一端与主控MCU相连，所述窄带滤波器的另一端与耦合变压器低压端相连；该载波通道模块还包括输入端与主控MCU相连、输出端与耦合变压器低压端相连的功率放大器。

耦合变压器的低压端还接地，该耦合变压器的高压端与过零同步电路相连，所述过零同步电路的另一端与主控MCU相连。

所述主控MCU上还连接有两个LED显示屏。

载波数据的发送和接收是通过载波通道模块完成，其中载波数据发送的实现过程如下：

（1）通讯接口接收到命令数据，将该命令数据传递给主控MCU；

（2）主控MCU进行数据分析，并将数据采用FSK的方式调制成中心频率为421khz的PWM载波信号，并将调制后的PWM载波信号在过零同步电路的配合下输出到功率放大器；

（3）功率放大器将原3.3V的载波信号放大到12V，将其放大后的载波信号传入耦合变压器；

（4）耦合变压器将传入的载波信号耦合到220V市电网络。

其中载波数据接收的实现过程如下：

（1）市电网络的载波信号通过耦合变压器耦合到窄带滤波器的前端；窄带滤波器对耦合后的载波信号进行滤波；

（2）滤波后的载波信号经过低噪声放大被送入调制解调电路，由调制解调电路进行解调，并被送入主控MCU；

（3）主控MCU在过零同步电路的同步配合下进行ADC采样，并转换为系统可以识别的数据报文，最后将报文信息由通讯接口返回给源设备。

无线信号的发送和接收是通过无线通道模块完成，其中无线信号发送的实现过程如下：

（1）主控MCU通过SPI总线将需要发送的数据按照约定的格式发送给470Mhz RF IC；

（2）470Mhz RF IC通过编码调制等过程将数据调制成470Mhz的载波信号；

（3）470Mhz的载波信号通过RF匹配电路由天线发送出去。

无线信号接收的实现过程如下：

（1）470Mhz的无线信号经过天线耦合到RF匹配电路，由RF匹配电路进行基本的滤波；

（2）将滤波后的无线信号送入470Mhz RF IC，由470Mhz RF IC将无线信号还原成数字信号，并通过SPI总线传输给主控MCU；

（3）主控MCU处理后，通过通讯接口上传到源设备。

按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。

Claims

1.基于电力载波系统的载波无线双模模块，其特征在于，包括主控MCU、无线通道模块、与主控MCU相连的载波通道模块、耦合变压器，其中无线通道模块通过SPI总线与主控MCU相连，还包括一端与主控MCU相连、另一端与耦合变压器高压端相连的过零同步电路，且该主控MCU上还连接有通讯接口，所述主控MCU和无线通道模块均与电源系统相连。

2.根据权利要求1所述的基于电力载波系统的载波无线双模模块，其特征在于，所述无线通道模块包括470Mhz RF IC、与470Mhz RF IC相连的RF匹配电路，其中所述470Mhz RF IC通过SPI总线与主控MCU相连。

3.根据权利要求2所述的基于电力载波系统的载波无线双模模块，其特征在于，所述载波通道模块包括依次相连的调制解调器、低噪声放大器、窄带滤波器，其中所述调制解调器的另一端与主控MCU相连，所述窄带滤波器的另一端与耦合变压器的低压端相连；所述载波通道模块还包括输入端与主控MCU相连、输出端与耦合变压器低压端相连的功率放大器。

4.根据权利要求3所述的基于电力载波系统的载波无线双模模块，其特征在于，所述耦合变压器的低压端还接地。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的基于电力载波系统的载波无线双模模块，其特征在于，所述主控MCU上还连接有至少一个LED显示屏。