【導讀】電力網是一個近乎天然、入戶率絕對第一的物理網絡，而現有的功能僅僅是傳輸電能。使電力網成為又一個新的通信技術手段只有載波通信。多年來，國內外民用低壓電力線載波通信一直停留在實驗室階段。近年來，許多企業(yè)生。產的民用電力線載波抄表系統(tǒng)在使用中抄表率均未能達到100%和準實時。一時難以跨越的障礙。工業(yè)級封裝技術,設計生產出SC1128芯片，其靈敏度達到70µV。要求，是載波擴頻通信領域的重大突破。國外在電力線載波通訊技術方面發(fā)展較早，多。由于國外電力線載波modem芯片是針對本地區(qū)電網特性、電網結構，且一般是針。目前，有一、兩款電力線載波modem. SC1128芯片是面向電力線載波通信市場而開發(fā)研制的專用擴頻調制／解調器電路。力線通信方面具有較強的抗干擾及抗衰減性能。SC1128芯片內部集成了擴頻／解擴、調制。成本并提高系統(tǒng)功能的作用。內置電壓監(jiān)測器，監(jiān)視電源電壓的變化，并及時向系統(tǒng)發(fā)出報警信號；內置串行半雙工同步傳輸通信接口,方便與MCU之間的控制命令和數據交換；

　　

【正文】 出波形圖，其中：通道 1 為 SC1128 第 24腳方波輸出；通道 2 為功率放大器輸出，即測試電路原理圖中的 P1 點。 在實際使用中， SC1128 第 24 腳需要接一個 1K 以上的上拉電阻，上拉電阻可以接到 5V或 12V 上均可，無論接入哪個電源，其最大灌入電流不應超過 4mA。上拉電阻的大小還要保證 24 腳的輸出電壓幅值能使功率放大器正常工作 (建議其峰峰值不低于 )。 2．發(fā)射和接收信號對比 圖 3－ 11 發(fā)送信號和接收信號 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３２ 通過電力線傳輸后的發(fā)送和接收信 號波形如圖 3－ 11，其中：通道 1為發(fā)送板功放輸出，即 P1點；通道 2 為接收板輸入，即 P1點。圖 3－ 11 是在近距離內測試的波形圖，所以接收信號強度比較大，實際應用中信號可能會淹沒在電路噪聲中的 (參見圖 3－ 2)。這一點在演示時請注意。 耦合到電力線上的波形應為近似的正弦波。 C27與耦合變壓器構成了一個 LC 回路，波形可以通過改變 T1的的匝數和 C27 和值來調整。改變 T1 的匝數還要注意與電力線阻抗匹配的問題。 圖 3－ 12 是 SC1128輸出波形。通道 1 為 24 腳 OC 門輸出，通道 2 為 23 腳為正弦波輸出，輸出幅值會隨上拉電阻等 參數不同會有一些變化。 圖 3－ 12 第四節(jié) 數字通道的調節(jié) 數字通道中，由于差分解調時波形的不對稱性，導致解調后的數據波形有尖刺 (SC1128第 20 腳 )，這將對數據采樣產生不利影響?？梢愿鶕祿ㄐ蔚那闆r，選擇不同的濾波方法，對信號進行處理。圖 313 為 RC 濾波電路： 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３３ 圖 3－ 13 該電路的濾波波形如下圖。通道 1 為接收板芯片濾波輸出， SC1128 第 20 腳；通道 2為接收板芯片濾波輸入， SC1128 第 26 腳。 圖 3－ 14 內部電路采樣時，低電平門坎電壓 為 1V，高電平門坎電壓為 4V。在圖 3－ 14所示的情況下，數據也可以解出來。為了得到更好的濾波效果，可以使用雙非門濾波電路處理。濾波電路如下圖（圖中元器件參數僅供參考）： 圖 3－ 15 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３４ 隨著載波頻率的不同，應適當調整 RC 值。 第五節(jié) SC1128 與單片機的接口 SC1128 第 28 腳為電路工作主時鐘的二分之一的晶振輸出 (其峰峰值約為 4V)，近似正弦波； 32腳電壓監(jiān)測端； 33 腳看門狗輸入端，正常工作時應該在 768mS內產生一次高低電位變化； 34腳看門狗輸出端，與 33腳配合，正常時輸出低電平，否則輸出三分之一占空比的 復位脈沖； 35腳與 32 腳配合，當電源信號低于監(jiān)測值時，輸出低電平，當高于監(jiān)測值，則輸出高電平； 36 腳收發(fā)控制端， 0為接收， 1 為發(fā)射； 37腳在發(fā)射和接受同步后產生同步脈沖信號，頻率隨工作主時鐘和周波的變化而變化； 38 腳為輸出發(fā)送和接收的數據； 39 腳為設置數據及狀態(tài)的輸入輸出端； 40 腳為同步設置時鐘輸入端； 41 腳為片選輸入端。 圖 3－ 16 數據收發(fā)流程 : 當發(fā)射狀態(tài)時，單片機將 SR 端（ 36 腳）置高， 1128 芯片發(fā)出同步頭（ 37腳），單片機通過 TX端（ 38 腳）同步發(fā)送數據。 當接收狀態(tài)時，單片機將 SR 端（ 36 腳）置低， 1128 芯片若接收到數據，則產生同步頭，通過 TX端（ 38 腳）將數據同步發(fā)送到單片機。 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３５ 第六節(jié) SC1128 的 I/O 擴展 目前在電力載波通信系統(tǒng)中，多以單片機為中控芯片。但由于單片機的 I/O 管腳數目有限，所連接的 I/O 設備有限。為了盡可能的少占系統(tǒng)的資源，為 SC1128 芯片設計了一種可以與其它的通信方式相同的設備共享同一組總線的連接方法。 當單片機在對 SC1128 芯片內部 RAM 進行讀寫方問時采用的是一種模擬 I2C 總線的訪問方式。即它也是通過 CS(第 41 腳 )、 SETCLK(第 40 腳 )和 LINE(第 39 腳 )三條線來完成對其內部 RAM 的讀寫訪問，其中 CS 作為片選信號使用，其作用等同于 I2C 總線中的 WP 信號， SETCLK是串行通信時鐘信號，其作用等同于 SCL， LINE是串行通信的數據線其作用等同于 SDA。但由于 SC1128 的讀寫控制更為簡單實用，故它在通信時并沒有完全按照 I2C總線的標準來進行， SC1128 讀寫操作的過程及規(guī)則參見第 一 章第 三 節(jié)。 由于 SC1128 讀寫的特殊性，就給了我們一個可即以方便的使用它，又可以最少的占用系統(tǒng)資源的最佳方法。通過以上的介紹大家不難發(fā)現， SC1128 雖然在讀寫操作過 程和規(guī)則方面與標準的 I2C 總線有著不同，但其所使用的總線的數目和功能是基本相同的，這就意味著我們可以通過一簇總線，分別讓單片機與多個使用 I2C 總線通信的設備與 SC1128 芯片共同使用同一簇總線（片選，時鐘，串行數據），在不同時間內輪流通信。在這組總線中時鐘及數據總線是可以共享的。但是要給每一個設備以單獨的片選信號，即每一個設備有一個獨立的片選信號，這樣在訪問不同的設備時先讓對應設備的片選信號有效，這時一定要保證其它共享設備的片選信號線無效，以免出現沖突。之后在共享的時鐘線上給出對應的設備通信時所需的時鐘信號 ，然后再從數據線上進行地址及數據的讀寫過程了。采用這種方法就可以充分利用單片機有限的 I/O管腳數目來連接盡可能多的外部設備。此方法已在本公司內部測試驗證了其可行性。連接示意圖如下。 圖 3－ 17 本例中是采用 2051 單片機與 SC1128 芯片和 24C02 存儲芯片， 24C02 是一個采用I2C 總線的動態(tài)存儲芯片。其中 2051 與 SC1128 之間通過 CS（ SC1128的片選信號－ ）， 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３６ SETCLK（ SC1128 的讀寫時鐘信號－ ）， LINE（ SC1128的串行通信數據線－ ）。 2051與 24C02 的通信是通過 WP（ 24C02 的片選信號－ ）， SCL（ 24C02 的讀寫時鐘信號－）， SDA（ 24C02 的串行通信數據線－ ）。其中 SETCLK 與 SCL 共享 ， LINE與 SDA共享 。兩者的片選信號 CS（ ）和 WP（ ）是各自獨立， 2051不能同時訪問 SC1128 和 24C02，只能輪流訪問，在訪問 SC1128時先讓 CS（ ）有效，此時要保證 WP 無效，之后再在 SETCLK（ ）上給出 SC1128 所需的時鐘信號，然后再從 LINE（ ）中讀寫數據 。訪問 24C02 時先讓 WP（ ）有效，此時要保證 CS 無效，之后再通過 SCL（ ）給出 24C02 的時鐘信號，最后通過 SDA（ ）讀寫數據。 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３７ 第四章 DEMO 板的使用 特別說明 本 DEMO 板電路主要用于“演示” SC1128芯片在電力線上的通信功能，其參數并不一定是最適合的，僅供參考。 警告： DEMO 板正常演示時直接接入市電，板上有 220V交流部分，請?zhí)貏e注意操作安全 ! 第一節(jié) DEMO 板的連接 本 DEMO 板的載頻 fz 為 250KHz，周波調制數 N為 4，最大門限值為 8064(建議為 2680)。 9． DEMO 板的組成 圖 4－ 1 DEMO 板通信測試圖 DEMO 板上有一個電源指示燈和 4 個狀態(tài)指示燈。狀態(tài)指示燈可由用戶自行編程定義。 10． DEMO 板的連接 圖 4－ 2 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３８ 板的 51 通信程序框圖 圖 4－ 3 注： SC1128 初始化主要包括的內容： ? 工作狀態(tài)寄存器的設置：這部分主要是用來控制接收和發(fā)送的通信速率，及接收時的門限值，具體設置內容可參見手冊前面章節(jié)所述。在設置時要注意對 SC1128 讀寫時序的配合。 ? 收發(fā)狀態(tài)的設置：在 SC1128C 通信時，要工作在接收狀態(tài)中即 SR=0，當要發(fā) 送數據時再將 SR=1，發(fā)送結束時再將其置回接收狀態(tài)。如只為作通信測試可將一方設置為發(fā)送即 SR=1，一方設置為接收 SR=0。 ? 在進行通信時還要注意，中斷和通信的配合問題，要先設置通信狀態(tài)，再開放相應的中斷。另外要注意先要讓接收一方工作之后再讓發(fā)送一方發(fā)送數據這樣可以不丟失數據。 ? 本測試程序是一方為發(fā)送另一方為接收，發(fā)送方常發(fā) 6 個 0FFH 和一個 68H，接收方接收檢測 0FF68H 每收到一次指示燈變化一次狀態(tài)。 ? 本程序當指示燈先亮后滅再亮經過這個狀態(tài)變換之后程序初始化結束進入到相應的工作狀態(tài)，可以完成收發(fā)操作了。 ? 在編寫通信程序時要注意，接收雙方的通信速率要一致，即周波數要一致，另外門限值只對接收一方有意義，門限值的高低將影響到通信的誤碼率，但并非是門限越高就一定越好。要根椐各自的通信情況和相應的速率適當選擇。本通信程序中選用的是四周波，門限值為 1980。通信效果良好。 ? SC1128 在通信時收發(fā)要注意時序的配合。參見前面章節(jié)的時序圖及本測試程序。 智源利和 ——————————————————————————————————————————————技術支持部 01062080918（傳真） /62080927 Email: ３９ ? 編寫中如有問題可及時與本公司相關人員聯系解決。相關的測試程序可以在公司網站上 下載。 2051 通信程序說明 LED1 為電源指示燈，在工作中 常亮。 板間收發(fā)數據時 ： 上電時 LED LED3亮滅表示初始化完成， LED2 是 SC1128 發(fā)送狀態(tài)指示燈（當 SC1128 每發(fā)送一組數據時該燈狀態(tài)變化一次）； LED3 為 SC1128 接收指示燈（當 SC1128 每接收一組數據時該燈狀態(tài)變化一次）。 串口發(fā)送數據時 ： 上電時 LED2亮滅亮表示初始化完成， 發(fā)送端 LED2 常亮 、 LED3滅。串口每發(fā)送一個數據，接收端收到數據后， LED2 和 LED3 同時改變狀態(tài)一次。接收計算機對應顯示發(fā)送計算機送出的數據。 特別說明：也可以用串口接收程序接收板間收發(fā)程序發(fā)出的數據，此時接收板指 示燈的工作狀態(tài)與串口收發(fā)程序完全一樣。 所有的程序均存與 2051 芯片中。