【正文】 的載波通信技術(shù)的應(yīng)用被拓展到了計算機信息、傳真等方面，不再像之前一直局限于電話業(yè)務(wù)。在實際應(yīng)用中，不論是 500KV 的高壓線路，還是在 35KV— 10KV 區(qū)間上的相對較低的線路上，都開通了電力線載波機。近年來，我過的電力線載波技術(shù)的發(fā)展，循序漸進，三分理論七分實踐，取得了很不錯的成果。而已這些通信形式為基礎(chǔ)的電力線載波通信網(wǎng)絡(luò)已基本達到對全國各個角落的覆蓋。一般情況下，使用 1053KM 的載波信道來作為兩換流站之間的傳輸媒介，達到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模和水平。到目前為止，已經(jīng)應(yīng)用到相當(dāng)于葛 滬177。這項技術(shù)的投入使用，基于電力網(wǎng)線路的一些特點和優(yōu)勢，大大的節(jié)省了信道的投資，有較高的可靠性，取得了不錯的效果。 ST7540 是支持多種 FSK 調(diào)制解調(diào)技術(shù)通信 協(xié)議的一種新型的電力線載波通信芯片，它適用于中國惡劣的電力線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在我國的電力線信號傳輸領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢。 pulse acquisition 二零一二屆本科畢業(yè)論文 目 錄 1 緒論 ........................................................... 1 電力線載波通信技術(shù)的歷史和發(fā)展趨勢 ............................. 1 2 電力線載波通信的特征 ........................................... 3 高壓電力線載波通信的特征 ....................................... 3 低壓電力線載波通信的特點 ....................................... 5 擴頻通信技術(shù)及其應(yīng)用 ........................................... 8 3 ST7540 擴頻通信芯片 ............................................ 9 引腳特性及應(yīng)用簡介 ............................................. 9 接受和傳送模式 ................................................ 11 內(nèi)部模塊功能 .................................................. 12 主機和 st7540 之間的連接 ....................................... 13 4 基于 ST7540 的載波通信系統(tǒng)硬軟件設(shè)計 ........................... 14 基于 ST7540 的載波通信系統(tǒng)電路 ................................. 15 基于 ST540 與 MCU 的 SPI通信接口的程序設(shè)計 ...................... 20 在系統(tǒng)中的應(yīng)用 ................................................ 23 結(jié) 論 .............................................................. 27 致 謝 ............................................................. 28 參 考 文 獻 ......................................................... 29 附錄： ............................................................. 30 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 1 頁 共 35 頁 1 緒論 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在現(xiàn)在的技術(shù)條件下，使用電力線來傳輸信號變成可能。s Power Line Communication, powerline working is a huge, all over the country work. This makes the power line carrier munication have a strong petitive edge in the market and is widely quoted in various fields of industrial data acquisition. Keywords: Lowvoltage power line carrier。這使得電力線載波通信在市場上有了很強的競爭力，正再被廣泛引用在工業(yè)，數(shù)據(jù)采集等各個領(lǐng)域。 本 科 畢 業(yè) 論 文 一種電力線收發(fā)器電路設(shè)計 A Power Line Transceiver Circuit Design 學(xué) 院 ： 專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師 ： 年 月 畢業(yè)論文中文摘要 畢業(yè)論文外文摘要 一種電力線 收發(fā)器電路設(shè)計 摘 要： 本文介紹了 ST7540 芯片在電力線載波通信領(lǐng)域的優(yōu)勢和技術(shù)上的優(yōu)良特性以及它內(nèi)部的構(gòu)造和工作原理，對電力線載波通信系統(tǒng)的硬件電路和軟件程序的設(shè)計做了詳細的解釋，并提出具體方案。 ST7540 芯片是適用于低壓電力線載波通信的大規(guī)模集成電路芯片，它適合中國的電力線通信的現(xiàn)狀，電力線網(wǎng)絡(luò)是一個龐大的，遍及全國的網(wǎng)絡(luò)。 關(guān)鍵詞：低壓電力線載波 ； ST7540 芯片；脈沖采集 A Power Line Transceiver Circuit Design Abstract: This article describes the ST7540 chip advantage in the field of power line carrier munication and technically excellent features, as well as its internal construct and work principle, the design of power line carrier munication system of hardware circuits and software procedures of doing a detailed explanation and propose specific programs. ST7540 chip LSI chip for lowvoltage power line carrier munication, it is suitable to the status quo of China39。 ST7540 chip。電力線網(wǎng)絡(luò)是目前覆蓋率最為完全的硬件網(wǎng)絡(luò)，這方面它的優(yōu)勢遠遠大于電信線的覆蓋率，所以能好好的利用電力線網(wǎng)絡(luò)這一資源對我們有很大的意義，可以節(jié)省另外鋪設(shè)專用通信線路的花費。 電力線載波通信技術(shù)的歷史和發(fā)展趨勢 在二十世紀(jì)的 20 年代初期，這種已電力線路作為通信媒介的傳輸手段被提出，進入了發(fā)展階段。在我國， 20世界中期，開始有日本生產(chǎn)的電力線載波機在東北等地區(qū)投入使用了 。 500KV 的很大規(guī)模的直流輸電系統(tǒng)中?，F(xiàn)階段，衛(wèi)星通信、無限通信是我們國家實現(xiàn)信號傳輸?shù)闹髁魍ㄐ攀侄巍，F(xiàn)如今各種通信手段層出不窮，但電力線載波通信仍然是一些地區(qū)網(wǎng)，省網(wǎng)等等信號傳輸方面常常用到的手段，是電力線上實現(xiàn)信號傳輸?shù)幕就緩健Ｎ覈侨丝诖髧谖覈娏€網(wǎng)絡(luò)是覆蓋范圍最廣的網(wǎng)絡(luò)。電力線載波技術(shù)的發(fā)展是耳聞目睹的，在我國 110KV 電力線載波信號線路的公里數(shù)已從八五年初期的 26 萬公里發(fā)展到現(xiàn)階段的 65 萬公里。像利用載波機技術(shù)，通過電力線傳輸信號實現(xiàn)站與站之間的自動控制是比較典型的應(yīng)用。載波機也從五十年代的雙邊帶電子管到全集成化單邊帶再到更先進 的數(shù)字載波機。除此之外，在組網(wǎng)、軟件的設(shè)計上也在不斷的進步和發(fā)展。撇開工業(yè)用電系統(tǒng)不說，現(xiàn)如今的家庭用電系統(tǒng)中，一些大功率的用電器的接入，都會在載波通道上產(chǎn)生很大的噪聲，再加上一些惡劣的環(huán)境對起造成的影響，對信號的穩(wěn)定傳輸都造成了很大的干擾。隨著信息時代的到來，通信技術(shù)的更新?lián)Q代的腳步越來越快，一些先進的技術(shù)和設(shè)備被推廣，而電力線載波是基于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了每家每戶幾乎世界的每個角落，因此這項技術(shù)還是得到了很多研發(fā)人員的親睞，相信在不斷的發(fā)展和改進后，問題會得到解決，實現(xiàn)信號在電力線上的穩(wěn)定的傳輸。在實際的使用中，它的缺點和不足之處也逐漸被體現(xiàn)出來。就目前為止，與其他一些通信手段相比電力線在信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性上得到的評價不是很高。既有客觀上的，也有認識上的。實際情況下，電力線上的阻抗分布不均，負載的噪聲干擾，衰減不均等等一些因素，使得在整個頻率段內(nèi)也不能 做到完全利用。一直以來沒有統(tǒng)籌意識的頻率考慮頻率，失去了全局觀念。而且對于現(xiàn)在普遍的點對點的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通道利用率低，通道被占用，如能夠?qū)粨Q網(wǎng)進行調(diào)度控制，也能達到節(jié)省通道的目的。在平均無故障時間上，進口載波機也是遙遙領(lǐng)先于國產(chǎn)的載波機，一般國外的載波機可達到幾十年無故障，就這點上，國產(chǎn)機是無法與其相提并論的。管理運行方面是整個系統(tǒng)的核心問題，舊的通道存在的很多專業(yè)的問題，這些問題無疑在很大程度上影響了載波信號傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠。 為了在我國實現(xiàn)高速率、大容量、寬帶寬的電力線載波通信系統(tǒng)，應(yīng)該發(fā)展和推廣更加先進的通信手段。其作為電力部門的通信資源，不論未來發(fā)展趨勢如何，它在通信領(lǐng)域的以其自身的優(yōu)勢有著很強的競爭力。二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 3 頁 共 35 頁 其內(nèi)部電路的傳輸線有著較高的機械強度，不易受到外界的破壞和影響。對于一些距離比較遠的通信，電力線載波雖然存在信號衰減的缺點，但它在傳輸介質(zhì)的花費上要遠遠低于其他通信方式。針對它設(shè)計和管理上的不足之處，研發(fā)人員一直堅持不懈地開發(fā)新技術(shù)去改善和提高。 2 電力線載波通信的特征 電 力線載波通信技術(shù)，即是利用電力網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)信號的傳輸。電力網(wǎng)現(xiàn)在一般都實行地下電纜，受自然因素的影響比較小，在一些惡劣的環(huán)境下仍然能保持穩(wěn)定的信號傳輸，這也是電力線載波通信技術(shù)在這一領(lǐng)域的一項優(yōu)勢。但電力線本身是用來傳輸電能的，而不是專門用來傳輸信號的傳輸介質(zhì)，一些大功率的用電器也會產(chǎn)生不可避免的噪聲，對信號產(chǎn)生干擾，因此要實現(xiàn)廣泛的使用和推廣，還需要很好的技 術(shù)支持。理論上是可以多條高頻載波通道共一根電力線路，但是因為電力線上的一些外在因素會引起衰減，現(xiàn)實中不可能按照理想中的情況去安排頻譜的排列，所以真正實現(xiàn)的組成通信網(wǎng)的載波通道是很有限的。盡管我們嘗試過 分小區(qū)法，組分段法，隨即插空法，以及地圖色法等等一下手段來試圖解決容量問題。隨著技術(shù)的發(fā)展和改善，數(shù)字電力線載波器不斷更新?lián)Q代，光纖通信技術(shù)的不斷改進，頻譜受限的問題也逐漸得到緩解。 線路噪聲大 實際情況的電力線線不是一條阻抗均勻分布的傳輸線，再加上上面的接入的負載，使得它與專用的信號傳輸線相比，傳輸時受到的噪聲干擾會比較大。 b) 脈沖噪聲是由于開關(guān)操而引起的與電站操作相關(guān)聯(lián)的一種噪聲 c) 同步噪聲主要是因一些整流設(shè)備而 引起的噪聲，這種窄帶干擾主要是由于其他一些電力設(shè)備的輻射干擾所引起的，根電網(wǎng)頻率無關(guān)。電暈噪聲一般出現(xiàn)在沿海工業(yè)區(qū)，噪聲電平約為 220KV~— 25dB或 110KV~— 35Db。因此為了克服如此惡劣的噪聲環(huán)境，電力線載波器一般都會采用比較大的輸出功率電平（ 3740dB）。 線性阻抗變化大