电力载波通信模块 - 电力载波技术实现数字电子钟远程同步控制

　　1．2 电力载波通信模块

　　由于低压配电网直接面向用户，决定了其结构和通信环境的复杂性，如：噪声干扰强、干扰信号时变性强、信号衰减大、信道容量小等。因此在该系统中，选择由北京智源利和微电子技术有限公司设计开发的电力线载波调制芯片SC1128，其内部逻辑结构图如图2所示。

　　该芯片专门针对中国低压电网特性而设计，是一款适合中国低压电网特性的数据传输专用芯片。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术，该芯片应用在电力线通信方面具有较强的抗干扰及抗衰减性能。该芯片采用CMOS技术设计的数模混合专用电路，应用先进的扩频通信技术和调制解调技术，是面向低压电力线低速率通信市场需要的专用扩频Modem芯片。而且SC1128价位较低，可以为民用市场所接受。其电路内部集成了扩频器、DAC和ADC、输出驱动器、输入信号放大器、工作电压检测器、看门狗电路、串／并接口电路，使得该芯片在多功能小型系统应用中可以降低系统的成本，提高系统的性能。

　　SC1128芯片是采用CMOS技术设计的数／模混合电路。其功能特点如下：

　　（1）直接序列扩频技术，抗干扰能力强；

　　（2）发射信号分为两种形式输出：一种是经D／A转换器后正弦缓冲器输出，谐波成份少；另一种以高压开漏缓冲器输出，应用成本低；

　　（3）输入信号放大器，对输入信号进行前置放大；

　　（4）内置看门狗电路，监视系统程序的工作状态；

　　（5）内置电压监测器，监视电源电压的变化，并及时向系统发出报警信号；

　　（6）内置电子表电路（24小时制），满足对不同时间段记费率的要求（支持掉电工作）；

　　（7）内置串行半双工同步传输通信接口，方便与MCU之间的控制命令和数据交换；

　　（8）63位扩频码，数据速率典型值为5．75 Kb／s；

　　（9）捕获门限值从200～6 290由软件设定；

　　（10）内置64×8 SRAM存储器（支持掉电工作），为系统提供数据暂存；

　　（11）提供QFP-44线封装形式（LQFP-44PIN）；

　　（12）单+5 V电压工作。

　　1．3 电力载波模块与单片机的通信

　　SC1128第28脚为电路工作主时钟的1／2的晶振输出（其峰峰值约为4 V），近似正弦波；32脚为电压监测端；33脚为看门狗输入端，正常工作时应该在768 ms内产生一次高低电位变化；34脚为看门狗输出端，与33脚配合，正常时输出低电平，否则输出1／3占空比的复位脉冲；35脚与32脚配合，当电源信号低于监测值时，输出低电平，当高于监测值，则输出高电平；36脚为收发控制端，0为接收，1为发射；37脚在发射和接收同步后产生同步脉冲信号，频率随工作主时钟和周波的变化而变化；38脚为输出发送和接收的数据；39脚为设置数据及状态的输入输出端；40脚为同步设置时钟输入端；41脚为片选输入端。SC1128与AT89C2051单片机的接口电路如图3所示，SC1128与AT89S52单片机的接口电路可参照图3，基本相同。

　　

　　数据收发流程如下：

　　当主机处于发射状态时，单片机将SR端（36脚）置高，SC1128芯片输出同步脉冲（37脚），单片机通过TX端（38脚）同步发送数据。

　　当从机处于接收状态时，单片机将SR端（36脚）置低，SC1128芯片若接收到数据，则发射同步脉冲（37脚），通过TX端（38脚）将数据同步发送到单片机。