【正文】 在一個 10KV 變壓器臺區(qū)內(nèi) ,任何時候都可以 100％成功通信。但在國內(nèi)電力線載波抄表領域使用效果還不如較早的 ST7536。 以下介紹 幾款 電力線載波芯片： 1． XR2210/XR2206 套片或 LM1893 這是比較早的電力線載波芯片的應用。用 于提醒工作室的人員，溫度高于或者低于 了設定值 [2]。它是把所有顯MCS51 7448 D b C c d B e F A g LED 數(shù)碼管 a b c d e f g 楊洪坤： 基于電力載波技術的溫度控制系統(tǒng)硬件設計 10 示器 的同名字端 相并聯(lián)在一起，并把他們接到字型口上。 楊洪坤： 基于電力載波技術的溫度控制系統(tǒng)硬件設計 8 在同時滿足上述的 3個 選 用 條 件 的 情 況 下 ， 我 選 擇 了 SHS4100（ SHS5VDCSC） 繼電器。選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)。 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 7 繼電器 繼電器的工作原理和特性： 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”?？梢詮V泛的應用于各種冰箱，空調(diào)器，倉庫，冷庫等各種需要進行溫度測量和控制的領域?，F(xiàn)場的壓縮機和電爐 是受繼電器控制的，而繼電器的 控制 信號來自于 主機 工作室，它們可以實現(xiàn) 電機的開 、 關從數(shù)據(jù)采集 A/D 轉(zhuǎn)換 8051單片機 繼電器 壓縮機 電爐 繼電器 載波耦 合 220V（ AC） 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 5 而可以控制 溫度的上升與下降。 電力載波 在末端用戶接入，即從樓內(nèi)總配電室到每個家庭及入戶后采用任意電源插座即能實現(xiàn)連接等功能，具有明顯的優(yōu)勢。為了測試 電力載波 技術在中國低壓配電網(wǎng)上是否適用，中國 電力載波 辦公室于 2021 年9 月在國家電力公司宿舍區(qū)建立了 電力載波 實驗室，組織國內(nèi)外近十家 電力載波 廠商的產(chǎn)品，分別進行 電力載波 網(wǎng)絡設備的本地化測試。 RWE 公司的電力線通訊接入系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)服務是上行、下行對稱的，最大為 2Mbps，為多用戶共享帶寬；德國電信的 ADSL 提供的是不對稱服務，下行為 768Kbps，上行為 128 Kbps，為每個用戶專用帶寬。 1998 年，美國 lntelogis 公司推出了 passport商業(yè)化電力線通訊產(chǎn)品，用于戶內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，最高速率為 350kbps。 電力供電網(wǎng)絡四通八達，低壓電力線連接千家萬戶，構(gòu)成最普及的網(wǎng)絡，利用它進行數(shù)據(jù)通信，傳遞各種信息，不占用無線頻道資源，亦無需鋪設專用通訊線路 , 省工、省錢、維護簡單、有著廣闊的應用前景 。 近年來，隨著通信技術的發(fā)展 , 人們在電力線載波通信方面作了大量的研究工作。 電力線網(wǎng)絡通信技術的應用狀況 國外的應用現(xiàn)狀 英國 NORWEB 通 信公司在 1990 年就開始研究電力線通訊技術， 1996 年 9月在 CIGRE 大會期間向各國代表展示了技術原理和演示產(chǎn)品，傳輸速率達到1Mbps，但僅進行了小規(guī)?，F(xiàn)場試驗。從而使 RWE 公司成為世界上首家宣布實現(xiàn)電力線通訊接入系統(tǒng)商業(yè)化運營的企業(yè)，同時德國也是迄今為止世界上唯一允許電力 線通訊進入商業(yè)化運行的國家。國家電力公司國電通信中心于 2021 年初即成立了電力線通信推廣辦公室來統(tǒng)一管理，試驗和推廣 電力載波 技術的應用。發(fā)展 電力載波 技術的目的，不是取代光纖通信接入以及 ADSL 等其它寬帶接入技術，而是作為以上技術的互補，在特定應用場合發(fā)揮各自的長處，為國家信息化 建設節(jié)省投資，給廣大網(wǎng)民帶來利益。 從機 部分： 圖 21 從機 框圖 從機 的工作工程：現(xiàn)場有一溫度傳感器，它采集現(xiàn)場的溫度，然后 把此溫度通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳輸給 單片機，單片機在把信號通過 耦合芯片 （ KQ100F） 傳輸?shù)?220V（ AC）上。 1. AD590 AD590是常用的 T/I變換器，它是 AD公司利用 PN結(jié)正向電流與溫度的關系制成的電流輸出型兩端溫度傳感器， AD590具有測量精度高，線性良好，互換性強 的報警電路 LED 顯示 控制部分 耦合載波 8051單片機 220V（ AC） 楊洪坤： 基于電力載波技術的溫度控制系統(tǒng)硬件設計 6 特性，當電源電壓在 5~15V之間變 化時，其輸出電流的變化 小于 1μ A。而 AD590的輸出是模擬量則需要在加 A/D轉(zhuǎn)換，二者都能夠?qū)崿F(xiàn)本次 設計的要求 ， 但是 AD590增加了成本。 繼電器的選用 ①控制電路的電源電壓，能提供的最大電流； ②被控制電路中的電壓和電流； ③被控電路需要幾組、什么形式的觸點。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應選用超小型繼電器產(chǎn)品。 態(tài)顯示方式 動態(tài)掃描顯示是單片機應用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一。 聲光報警主要起 提醒工作室人員 的作用，當現(xiàn)場的溫度在正常范圍時，不會發(fā)出聲音，二極管的 GREEN 亮 ，表示顯示正常；當現(xiàn)場的溫度高于或者低于設定的溫度時，喇叭會發(fā)出間斷性的報警聲音，同時二極管的 RED 燈會不斷的閃爍 。而國內(nèi)的許多的企業(yè)也緊隨國際步伐在利用電力線傳輸信息，特別是在遠程抄表系統(tǒng)方面已逐步形成應用研究的熱點。它采用了擴頻（ Chirp 方式）調(diào)制解調(diào)技術、現(xiàn)代 DSP 技術、 CSMA 技術以及標準的 CEBus 協(xié)議，可以稱為智能 modem 芯片，體現(xiàn)了 modem 芯片的發(fā)展趨勢。 根據(jù)用戶反饋的信息和科強 公司的試驗 ,過零點數(shù)據(jù)通信的成功率最高。 圖 31 AT89S52引腳 圖 AT89S52 具有如下特點： 40個引腳， 如圖 31 所示， 8k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 256 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷， 3個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,2 個全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器 [3]。 看門狗（ WDT）電路 雙數(shù)據(jù)寄存器指針 此單片機的 P0P3 口的功能類似，本設計中主要應用了它的 P3 口。并行 通信是指數(shù)據(jù)庫的各位同時進行傳送（發(fā)送或接收）的通信方式。發(fā)送 數(shù)據(jù)時，只需將發(fā)送數(shù)據(jù)輸入 SBUF， CPU 將自動啟動和完成串行數(shù)據(jù)的發(fā)送 ； 接收時， CPU將自動把接收到的數(shù)據(jù)存入 SBUF，用戶只需從 SBUF中讀出接收數(shù)據(jù) [3]。圖中斜率累加器用于 補償和修正測溫過程中的非線形，其輸出用于修正計 數(shù)器 1的預置值 [1]。 10％， 50/60HZ 下大約 1A 電流，經(jīng)過分析選型，確定采用 SHS4100（ SHS5VDCSC） 繼電器，因為它的電參數(shù)符合本次設計的要求。 楊洪坤： 基于電力載波技術的溫度控制系統(tǒng)硬件設計 22 圖 38 從機 原理圖 123456A B C D654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:25May2007Sheet of File:D:\分離形式的\bysj\bysj.DdbDrawn By:EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD10GND20VCC40U28051GND1DQ2VDD3U1DS18B20VCCAC8AC1GND2R/T3TX4RX5+5V6VAA7U3KQ100FVCC+12VXTAL111.0592MC122pFC222pFGNDHotLED2220V（AC）220V（AC）VCCR34.7KC40.1uFR2300R14.7KVCCC50.1uFC310uFR4300CoodLED112345J15PINR/TTXR/TRXVCC12345J25PINRXTXR/TGND VCCVCCGND四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 23 主機 系統(tǒng) 在本系統(tǒng)中選用 HD74LS48,如圖 39 所示，它是 TI 公司的高集成度 LED 顯示驅(qū)動器 ,采用動態(tài)掃描 方式顯示驅(qū)動 2個 LED 數(shù)碼管。 因為設計要求只是顯示出兩位溫度值 （ 0?99oC） ，所以只需要兩位數(shù)碼管， 其中的 P2四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 25 P24 是字位口選擇功能，它決定 LED 器件的選通 [9]。 載波 耦合 電路 本設計中可以有多個載波芯片選擇，但是通過比較后，發(fā)現(xiàn) KQ100F 最為適合， KQ100F 的引腳分布如下圖 313 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 9 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ M C H \桌面 \ b ys j .D d bD r a w n B y:AC8AC1GND2R / T3TX4RX5+ 5V6VAA7 圖 313 KQ100F的引腳圖 引腳簡述 8 引腳接 220V（ AC） 2 為接地引腳 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 27 3 R/T 為接收 /發(fā)送控制端， R/T 為高時模塊處于接收狀態(tài)， R/T 為低時處于發(fā)送狀態(tài)。 直到 主機 校驗 正確才接收。 A機與 B 機握手 B 機準備好 A機發(fā)送溫度數(shù)據(jù) 現(xiàn)場接收到“ 00” 開始 結(jié)束 Y N N Y 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 33 圖 44 控制室 主 流程圖 復位 控制室接收溫度數(shù)據(jù) 顯示溫度 數(shù)據(jù)比較 15〈 temp〈 25 正 常 ，LED3 亮 temp〈 15 temp〉 25 揚聲器響 LED1 亮 揚聲器響 LED2 亮 控制室發(fā)送加熱信息 控制室發(fā)送制冷信息 開始 Y N 楊洪坤： 基于電力載波技術的溫度控制系統(tǒng)硬件設計 34 45 控制室向現(xiàn)場 發(fā)送加熱制冷信息流程圖 46 控制室 接受溫度 數(shù)據(jù) 流程圖 B 機應答“ BB” A機發(fā)出聯(lián)絡 控制室接收溫度數(shù)據(jù) 接受完畢回發(fā)“ 00” 開始 結(jié)束 N Y A機與 B 機握手 B 機準備好 控制室發(fā)送加熱 /制冷信息 接 收 到“ 00” 開始 結(jié)束 Y N Y N 四川理工學院本科畢業(yè)（設計）論文 35 第 5 章 調(diào)試