【導(dǎo)讀】showninFig.1.

　　

【正文】 一二芯屏蔽電纜，通過電源線，主機提供每個擴展實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信。成本低，安裝簡單，廣泛的傳輸線，等，醫(yī)院的病房在實踐中具有良好的應(yīng)用前景。 II. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 呼叫系統(tǒng)主要由主機，分機及電源線載波電路，主機安裝在病房的護士值班室，擴展被安裝在病房，宿主可以控制多個擴展名，一 220V 民用電源線作為傳輸信道，以實現(xiàn)兩個主機和分機之間溝通方式。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。 本系統(tǒng)采用集中供電，供應(yīng)工作電源向延伸通過兩芯電纜的通信主機。主機通過電力 線載波電路，每個擴展信號一 220 V 商業(yè)電力線傳輸后，實現(xiàn)了半雙工數(shù)據(jù)通信的主機和分機之間。通信數(shù)據(jù)包由 8 字節(jié)的數(shù)據(jù)，第一和第二個字節(jié)是主機號，第三字節(jié)的命令，第四和第五字節(jié)的擴展地址，第六到第八字節(jié)數(shù)據(jù)。主機發(fā)送命令數(shù)據(jù)廣播，延伸分析數(shù)據(jù)接收通信包后，確定是否擴展地址地址，只有確認后發(fā)出報警信息延伸到主機。該系統(tǒng)采用主從式結(jié)構(gòu)，主機的聲音和光報警時，醫(yī)院的床位已經(jīng)呼叫請求，并顯示發(fā)生呼叫的分機號碼，床上顯示。當擴展需要調(diào)用請求，按請求按鈕，相應(yīng)的請求消息發(fā)送給主機，叫到辦公室，當主機返回正確的信息，呼叫指 示燈。 III. 系統(tǒng)硬件設(shè)計 電力線載波通信是指利用專用調(diào)制解調(diào)器芯片數(shù)據(jù)調(diào)制和被加載到 50Hz 電源線頻率的發(fā)送過程，然后接收，解調(diào)，恢復(fù)數(shù)據(jù)。 在這里，我們選擇的電力線調(diào)制芯片 PL2102 的小明星公司設(shè)計。智能家電是半雙工異步調(diào)制解調(diào)器芯片設(shè)計了電力線載波通信網(wǎng)絡(luò) [ 3 ]，采用單 5V 電源供電，通過一個標準的我178。 C 接口連接到一個外部微處理器，連接到一個外部接口電路的電源線。除了具有基本的通信控制功能，智能家電還建立了五種常用的功能電路：數(shù)字頻率校正實時時鐘電路， 32 字節(jié)的 SRAM，電壓 監(jiān)控，看門狗定時器復(fù)位電路。其中，實時時鐘和 32字節(jié)的 SRAM，可以繼續(xù)通過 3 V 的備用電池在主電源損耗下工作?？撮T狗定時器來防止硬件或軟件錯誤的應(yīng)用程序，通過產(chǎn)生一個復(fù)位信號，以確保成功復(fù)位。作為 PL2102采用直接序列擴頻，數(shù)字信號處理，直接數(shù)字頻率合成技術(shù)等先進技術(shù)，并采用大規(guī)模數(shù)字 /模擬混合 μ m CMOS 工藝。具有抗干擾一優(yōu)越的性能和抗衰落性能與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的性價比，等等。 AT89C52 單片機是一個低電壓 ,高性能 CMOS 美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的 8 位單片機。它包含 8 kb Flash 可以 反復(fù)擦除只讀程序內(nèi)存和 256 b 隨機存取內(nèi)存 (RAM)的數(shù)據(jù)。芯片是由高密度非易失性內(nèi)存 ATMEL 公司的技術(shù) ,它是兼容標準通過 mcs— 51 匯編語言指令集和 8052 產(chǎn)品銷。 AT89C52 40 針 ,32 外部雙向輸入 /輸出 (I / O)端口 ,包括兩個外部中斷端口、三個 16 位可編程定時計數(shù)器 ,兩個全雙工串行通信端口 ,兩個寫端口線。它使通用微處理器和閃存。特別是 ,可以反復(fù)擦除閃存可以有效降低開發(fā)成本 [4]?；谏鲜鲆蛩?,主機和擴展 AT89C52 單片機控制芯片選擇 ,能夠充分滿足各種需求的系統(tǒng)。 電力線載波電路主要包括電力線耦合電路，信號接收電路、信號發(fā)射電路，它的發(fā)送和接收的電力線載波信號。原理圖如圖 2 所示。 耦合電路，變壓器耦合線圈 TZ 在圖 2 中，對載波信號的輸出和輸入通道，起到隔離頻率 220V/50Hz [ 5 ]的作用。 信號接收電路：載波信號接收形式的電力線的兩端在 D1 耦合線圈的夫婦，夾在 D1，信號的起點是在一個固定的值，并防止過大的浪涌電流。 C2， C3 和 L2 組成并聯(lián)諧振電路的諧振頻率為 120 千赫。在輸入信號的 120 千赫信號選頻放大以提高接收信號的靈敏度。這是發(fā)送到芯片 PL2102 瑟恩端口 ，接收由 PL2102 載波信號解調(diào)的數(shù)據(jù)比特的信息處理后內(nèi)部，數(shù)據(jù)點信息的接收數(shù)據(jù)發(fā)送端，對主機與分機控制芯片輸出的同時，頭同步輸出低電平。信號發(fā)射電路：包括功率放大器，其濾波整形電路和復(fù)合管互補對稱功率放大電路組成的 V1， V2， V3， V4。它將通過 PL2102 的 PSK 輸出端口輸出的載波調(diào)制信號的功率。它是整數(shù)的過濾的 C L1 后添加到耦合線圈，并通過耦合線圈的輸入電源線。輸出 PL2102 載波調(diào)制信號經(jīng)功率放大器放大電路，濾除信號的噪聲和假信號。電容，電感 L1（ 18uh / 200mA）的積分濾波電路用于調(diào)整 發(fā)射電流波形，降低 C1 和增加 L1 會降低發(fā)射電流和波形的改善。相反，它會增加發(fā)射電流和波形失真。當線圈負載量是一個固定值，調(diào)整 C L1 會影響傳輸功率和線圈的功率。同時，發(fā)射電壓 VHH影響發(fā)射功率的大小，發(fā)射后電壓下降，功率下降，電壓越高，越大的消耗功率晶體管。這是典型的發(fā)射電壓 10V 一 18V [ 6 ]之間選擇。 擴展包括單片機 AT89C52,電力線調(diào)制芯片 PL2102 和一些外圍電路。原理圖 3 所示。八個請求按鈕開關(guān)連接到端口單片機 AT89C52的阿寶 ,當一個按鈕被按下時 ,對應(yīng)的輸入端口的 狀態(tài)阿寶這個按鈕是 0。當單片機確認主機調(diào)用它的地址 ,它將掃描 8 位 I / O端口狀態(tài)的端口 P0,一旦一個鍵被按下 ,請求信息對應(yīng)于這個按鈕將立即發(fā)送到主機 ,并等待主人來確認。正確的信息返回時 ,主機通過 P2 驅(qū)動相應(yīng)的 LED 指示器顯示端口 ,表明已經(jīng)成功發(fā)送的請求信號。八請求編號按鈕開關(guān) ,每個開關(guān)都代表一種信息的請求 ,可由用戶定義的 [7]。 AT89C52 單片機和單片機復(fù)位端口連接備用電源和斷電保護電路以確保電源故障發(fā)生時系統(tǒng)可以正常工作。如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)“即將失去力量”信號 ,信號通過一個外部中斷請求中斷到主機 。主機響應(yīng)中斷和相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到 RAM 存儲 ,然后“ 0”寫入 ,低水平在 555 年 銷觸發(fā)計時器 ,555 定時器的輸出脈沖取決于 R、 C 和 VCC。如果定時器 555 定時器 ,VCC 仍正常 ,這表明“即將失去力量”信號是錯誤的報警信號 ,555 輸出脈沖被添加到復(fù)位 ,復(fù)位后主機 reoperation。如果 555 定時器計時結(jié)束 ,VCC 真的很低 ,555定時器輸出高水平 ,并添加為備用電源復(fù)位直到 VCC已經(jīng)恢復(fù)正常 ,然后保持積極的脈沖寬度時間由 R、 C .適當?shù)?R、 C 值應(yīng)該是為了有足夠的上電復(fù)位時間選擇主 電源 VCC 恢復(fù)正常后 ,然后主持人可靠復(fù)位后恢復(fù)正常運行。 AT89C52 單片機時鐘使用芯片的時鐘振蕩器模型 ,在石英晶體振蕩電容之間 ( 兆赫 )和外部連接XTAL1 XTAL2 別針 ,通過 PL2102 端口與主機通信芯片和電源。 PL2102 芯片 5 針串行總線時鐘輸入 ,針是一個串行總線的數(shù)據(jù)輸入 /輸出 , 7 針收發(fā)器控制端口 ,0。 1 發(fā)送和接收。 8 針 (RXD TXD)發(fā)送和接收數(shù)據(jù) ,9 日銷數(shù)據(jù)同步端口。發(fā)送和接收數(shù)據(jù)流如下 :在發(fā)送狀態(tài) ,R / T 港口 (7 針 )由單片機組低 ,PL2102 芯片發(fā)送同步頭信號 (9 針 ),單片機發(fā)送數(shù)據(jù) RXDes TXD 端口 (8 針 )同步。在接收狀態(tài)時 ,R / T 端口 (7 針 )由單片機組高 ,同步信號生成如果 PL2102 芯片接收到數(shù)據(jù) ,數(shù)據(jù)同時傳送到單片機通過 RXDes TXD端口 (8 針 )同步。 AT89C52 單片機為根據(jù)預(yù)定義的格式可以合成相應(yīng)的指令信息后產(chǎn)生一個中斷和接收數(shù)據(jù) [8]。