CN206894635U - 采用can收发器的电力线通讯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用CAN收发器的电力线通讯系统，包括依次连接的电力线、调制解调电路和微控制单元MCU，系统还包括CAN收发器和CAN控制器，所述CAN收发器与CAN控制器双向连接，所述CAN收发器与调制解调电路双向连接，所述CAN控制器与微控制单元MCU双向连接。具有以下优点：本系统易于实现，性能稳定，抗干扰性强，具有完善的总线仲裁和容错性整个系统实现信号传输方式简单明了，实现成本低廉，具有极高的通用性；通讯的应用程序既可以与CAN通讯完全兼容，又可以极大的降低开发难度；借助CAN通讯的位仲裁、多主通讯、硬件CRC检查，错误处理等优点，基于电力线的通讯将变的稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型属于电力线通讯的技术领域，具体涉及一种采用CAN收发器的电力线通讯系统。
背景技术
电力线载波通信(power line carrier communication)是以输电线路为载波信号的传输媒介的电力系统通信，利用已有的低压配电网作为传输媒介，实现数据传递和信息交换的一种手段。应用电力线通信方式发送数据时，发送器先将数据调制到一个高频载波上，再经过功率放大后通过耦合电路耦合到电力线上。这种电力载波通讯方式不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递，因此存在实现成本低，覆盖范围广等优点，已被广泛用于通信行业。
传统的低速电力线通讯大都采用调制解调电路加软件编解码结合的方式来实现通信，即在发送时利用GMSK(高斯滤波最小频移键控)或OFDM(正交频分多路复用)调制技术将用户数据进行调制，把载有高频信息的高频加载于电流，然后在电力线上传输，在接收端先经过滤波器将调制信号取出，再经过解调，就可得到原通信信号，并传送到计算机或电话，实现信息传递。但这种实现方式缺乏有效的总线仲裁机制，如果多个设备同时发送接收数据的话，会产生总线竞争，从而导致通信冲突甚至通信失败；而且这种通信方式还受到软件处理速度的限制，因此这种通信方式往往会存在抗干扰性差、实时性差、稳定性难以保证的问题。另外，不同软件或硬件之间的通信协议存在区别，通过上述的通信方式无法识别通讯传输的信息。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决目前远距离低速电力线载波通信过程中存在的抗干扰性差、仲裁机制不完善、通讯协议不规范等问题，提供一种采用CAN收发器的电力线通讯系统，可以适用远距离低速通讯。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
采用CAN收发器的电力线通讯系统，包括电力线、调制解调电路和微控制单元MCU，所述电力线与调制解调电路连接，系统还包括CAN收发器和CAN控制器，所述CAN收发器与CAN控制器双向连接，所述CAN收发器与调制解调电路双向连接，所述CAN控制器与微控制单元MCU双向连接。电力线用于发送或接受调制解调电路的发出信号，CAN收发器发送/接受信号给调制解调电路，CAN控制器控制CAN收发器进行工作，微控制单元MCU发送/接受指令给CAN控制器。
进一步，所述CAN控制器与微控制单元MCU为一个整体控制模块。
更进一步，所述整体控制模块的型号为STM32F103。
进一步，所述CAN收发器采用TJA1050型号。
进一步，所述CAN收发器、CAN控制器、微控制单元MCU为集成模块。
更进一步，所述集成模块采用LPC11C24型号。
进一步，当CAN收发器处于发送状态时，调制解调电路采用2FSK调制技术，将CAN收发器的发送的信号信号端CANH和信号端CANL产生的的显性电压和隐性电压调制到交流220V市电中。
进一步，当CAN收发器处于接收状态时，电力线传输的调制信号经滤波器滤出，调制解调电路将该调制信号解调为ISO 11898定义的显性电压和隐性电压。
进一步，所述电力线为单相线。
本实用新型与现有技术相比，有益效果是：1.本系统易于实现，性能稳定，抗干扰性强，具有完善的总线仲裁和容错性；2整个系统实现信号传输方式简单明了，实现成本低廉，具有极高的通用性；3通讯的应用程序既可以与CAN通讯完全兼容，又可以极大的降低开发难度；4借助CAN通讯的位仲裁、多主通讯、硬件CRC检查，错误处理等优点，基于电力线的通讯将变的稳定可靠。
附图说明
图1是采用CAN收发器的远距离低速电力线通讯系统的一种结构示意图；
图2是采用CAN收发器的远距离低速电力线通讯系统的另一种结构示意图；
图3是符合ISO 11898-2标准的CAN总线的信号波形图；
图4是符合ISO 11898-3标准的CAN总线的信号波形图；
图5是调制解调电路将图3或图4中的驱动逻辑采用2FSK调制技术调制后的信号波形图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述说明。
实施例1
本实施例涉及一种采用CAN收发器的远距离低速电力线通讯系统，包括电力线、调制解调电路和微控制单元MCU，电力线与调制解调电路连接，CAN收发器与CAN控制器双向连接，CAN收发器与调制解调电路双向连接，电力线与调制解调电路双向连接，用于发送或接受信号；CAN收发器与调制解调电路双向连接，发送/接受信号；CAN控制器控制CAN收发器进行工作，微控制单元MCU与CAN控制器双向连接，发送/接受指令。
本实施例中的调制解调电路可采用实现2FSK调制功能的电路。
实施例2
如图1所示，与实施例1不同的是，本实施例中的CAN收发器采用TJA1050型号。
实施例3
如图1所示，与实施例2不同的是，本实施例中的CAN控制器与微控制单元MCU为一个整体控制模块。
整体控制模块可以采用STM32F103型号系列。
本实施例形成的CAN总线的信号波形，符合ISO 11898-2和ISO 11898-3标准，其具体波形图见图3和图4。
实施例4
如图2所示，与实施例1不同的是，本实施例中的CAN收发器、CAN控制器、微控制单元MCU三者为一个整体的集成模块。
该集成模块可以采用LPC11C24型号。
本实施例形成的CAN总线的信号波形，符合ISO 11898-2和ISO 11898-3标准，其具体波形图见图3和图4。
实施例5
与上述实施例不同的是，本方案中的调制解调电路采用2FSK(二进制频移键控)调制技术，将CAN收发器CANH端和CANL端产生的的显性电压和隐性电压调制到交流220V市电中。在接收端，先经过滤波器将调制信号滤出，解调电路将信号解调为ISO 11898定义的显性电压和隐性电压，2FSK调制的信号如图5所示，显性电平被调制为一种较高频率的型号，隐形电平被调制为一种较低频率的信号。
实施例6
与实施例2不同的是，本实施例的CAN收发器选用SN65HVD230D芯片，有效增强CAN总线的驱动功能。
实施例7
与实施例1不同的是，本实施例中的微控制单元MCU采用8051F040型号。
以上为本实用新型的优选实施方式，并不限定本实用新型的保护范围，对于本领域技术人员根据本实用新型的设计思路做出的变形及改进，都应当视为本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.采用CAN收发器的电力线通讯系统，包括电力线、调制解调电路和微控制单元MCU，所述电力线与调制解调电路连接，其特征在于，还包括CAN收发器和CAN控制器，所述CAN收发器与CAN控制器双向连接，所述CAN收发器与调制解调电路双向连接，所述CAN控制器与微控制单元MCU双向连接。
2.根据权利要求1所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述CAN控制器与微控制单元MCU为一个整体控制模块。
3.根据权利要求2所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述整体控制模块的型号为STM32F103。
4.根据权利要求1或2或3所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述CAN收发器采用TJA1050型号。
5.根据权利要求1所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述CAN收发器、CAN控制器、微控制单元MCU为集成模块。
6.根据权利要求5所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述集成模块采用LPC11C24型号。
7.根据权利要求1所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，当CAN收发器处于发送状态时，调制解调电路采用2FSK调制技术，将CAN收发器的发送的信号端CANH和信号端CANL产生的显性电压和隐性电压调制到交流220V市电中。
8.根据权利要求1所述的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，当CAN收发器处于接收状态时，电力线传输的调制信号经滤波器滤出，调制解调电路将该调制信号解调为ISO 11898定义的显性电压和隐性电压。
9.根据权利要求1或2或3或5或6或7或8所述的任一项的采用CAN收发器的电力线通讯系统，其特征在于，所述电力线为单相线。
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Inventor after: Zhang Weifeng Inventor after: Li Xiaolu Inventor after: Chen Lidong Inventor after: Liu Zilei Inventor before: Li Xiaolu Inventor before: Chen Lidong Inventor before: Liu Zilei |
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