基于SC1128的山區電力線(xiàn)載波通信系統設計

摘要 電力線(xiàn)載波通信是將現有電力線(xiàn)路當作介質(zhì)并進(jìn)行傳輸信息的新型通信方式。文中設計了一種能夠應用于山區的電力載波通信系統。系統采用SC1128芯片實(shí)現信號的調制與解調，由兩個(gè)或多個(gè)SC1128模塊構成通信網(wǎng)絡(luò )，完成各種數據、控制信號的傳輸。該設計成本低、組網(wǎng)靈活、適用于山區通信建設。
關(guān)鍵詞 電力載波通信；SC1128；單片機；山區通信

電力線(xiàn)載波通信技術(shù)廣泛應用于照明控制、自動(dòng)抄表、電力系統遙控遙測等方面，通過(guò)當前線(xiàn)路完成數據的傳輸與控制，既無(wú)需重新進(jìn)行布線(xiàn)，還可以節省系統成本、方便實(shí)用。針對偏遠山區，建設通信系統成本高，且維護困難的特點(diǎn)，利用固有的電力線(xiàn)作為通信介質(zhì)是一種理想的選擇。但由于電力線(xiàn)加載了幅度較大的50 Hz交流信號及其諸多諧波成分，使得信道環(huán)境特殊，這對實(shí)現高效通信存在難度。如何以
現有電力線(xiàn)路為介質(zhì)，實(shí)現信息的高速高效傳遞，目前已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)和方向。

1 系統的結構和工作原理
系統主要研究在山區環(huán)境下，利用電力線(xiàn)傳輸通信和控制信號，結構如圖1所示。電力載波控制系統主要包括電力線(xiàn)通信調制解調模塊(SC1128模塊)、單片機控制模塊、串行通信接口、電力線(xiàn)接口等。SC1128芯片是該系統的核心。由電力線(xiàn)的信號傳遞到SC1128模塊，然后再由SC1128模塊通過(guò)串口和其他系統進(jìn)行連接。

2 硬件的組成和接口通信原理
2．1 SC112B電力線(xiàn)載波調制解調芯片
作為專(zhuān)用擴頻調制解調器電路，SC1128電力線(xiàn)載波調制解調芯片，由智源利與微電子公司開(kāi)發(fā)研制。其使用直接序列擴頻、直接數字頻率合成、數字信號處理等全新技術(shù)，具有較強的抗衰減和抗干擾性能。
2．2 單片機和SC1128接口電路
單片機與SC1128芯片的接口電路如圖2所示。其中SETCLK是設置時(shí)鐘輸入端，CS是片選輸入端，LINE是串行數據輸出或輸入端，發(fā)射數據、接收數據由SR、TX以及SYN進(jìn)行。SR=1時(shí)，電路進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)；SR=0時(shí)，電路進(jìn)入接收狀態(tài)。在發(fā)射狀態(tài)下，SR端被置高，此時(shí)SC1128芯片將發(fā)射出同步脈沖信號，單片機便通過(guò)TX端將數據同步發(fā)出；在接收狀態(tài)下，SR端被置低，此時(shí)SC1128芯片會(huì )接收到信號，并產(chǎn)生同步脈沖信號，隨后由TX端將數據同步發(fā)送到單片機。在這種情況下，當SR為低電平狀態(tài)，SYN輸出也為低電平狀態(tài)。