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一種電力線收發(fā)器電路設(shè)計(jì)-閱讀頁

2024-09-08 14:28本頁面
  

【正文】 整與在Vsense上的電壓波動和內(nèi)部電壓參考有關(guān)。 如果 Vsense VsenseTH VsenseHYST 則得到的值升一個單位。 ( 2)電流控制 電流控制回路能夠限制輸入 PAOUT的最大值。電流感應(yīng)是通過參照在功率放大器的電流值。 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 19 頁 共 35 頁 圖 44 電流控制和電壓控制電路 基于 ST7540的集成電力線接口電路 : 圖 45 基于 ST7540的集成電力線接口 功率放大電路是 由一個 AB類 CMOS功率放大器組成的電路。如圖 45所示,通過 PA_IN,PA_IN+, PA_OUT這三個引腳可以實(shí)現(xiàn)功率放大器的輸入和輸出。一般情況下 TX_OUT引腳上的輸出值要小雨 PA_OUT上的輸出值。當(dāng)芯片處于接受狀態(tài)時,信號經(jīng)耦合電路和輸入濾波電路從 RXIN引腳輸入。 圖 46 基于 ST7540的電力線載波通信收發(fā)器總電路圖 基于 ST540與 MCU的 SPI通信接口的程序設(shè)計(jì) 主機(jī)通過對 RXTX端口, REG_DATA端口的設(shè)值,來選擇數(shù)據(jù)的傳輸模式。當(dāng) RXTX=1時,芯片從 TXD端口向主線發(fā)送 數(shù)據(jù)。在兩種模式下主機(jī)和芯片的通信方式是不一樣的。 當(dāng) RXTX被設(shè)置為 1, REG_DATA被設(shè)置成 0時,芯片處于接收狀態(tài)。而當(dāng) RXTX被設(shè)置為 0,REG_DATA被設(shè)置為 1時,芯片處于發(fā)送狀態(tài),此時芯片進(jìn)入空閑狀態(tài), 關(guān)閉傳送回路后經(jīng)過一個周期的時間,芯片開始傳輸在TXD上的數(shù)據(jù)。當(dāng) ST7540在接收模式時一個內(nèi)部的 PLL恢復(fù)時鐘參考。傳輸模式下,芯片內(nèi)部會產(chǎn)生時鐘,并時鐘在上升沿時,對 TXD口的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。芯片進(jìn)入空閑狀態(tài),在 T時間后,開始從 RxD 線上 提供接收到的數(shù)據(jù)。兩種模式如下 圖所示 圖 47 ST7540與主機(jī)接口的兩種模式 ST7540與主機(jī)的程序流程圖: 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 22 頁 共 35 頁 圖 48 ST7540與單片機(jī)接口主程序流程圖 主程序如下: MTD EQU 3OH MRD EQU 40H SLA EQU 50H NUMBYT EQU 51H ORG 000H AJMP MAIN MAIN: MOV P1,00 SETB ;置寫 LCALL START WR2: MOV A,0BOH LCALL WRBYT ;寫地址 ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL CACK ;檢驗(yàn)應(yīng)答位 JB F0,WR2 LCALL EXP12 ;向 ST7540 寫數(shù)據(jù) ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL EXP22 ;讀數(shù)據(jù) ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL STOP ;結(jié)束 JMP END 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 23 頁 共 35 頁 在系統(tǒng)中的應(yīng)用 如下圖所示的城市路燈遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由一個主控中心對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制,信號在電力線上傳輸時會經(jīng)過兩個下級終端。圖 49 所示的整個系統(tǒng)的框圖。整個 系統(tǒng)跟 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的連接是通過移動公司的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專用網(wǎng)( Digital Data Network),分配固定 IP 地址給主控中心的主機(jī),一級控制終端采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)和主機(jī)相連,進(jìn)行通償 uo,它具有按流量費(fèi)、傳輸穩(wěn)定以及一直在線的優(yōu)點(diǎn)。電力線作為傳輸媒介的優(yōu)勢在于,覆蓋率高,采用電力線網(wǎng)絡(luò),省去了鋪設(shè)專用通信線路的花費(fèi)。因此,為了使系統(tǒng)能按需要完成信號的相關(guān)處理,對終端的設(shè)計(jì)是需要解決和研究的核心問 題。SMOD=1 MOV TMOD 20H 。開發(fā)中斷 SETB ES;開發(fā)串行中斷 JNZ RI, SERVE 。在接受或者發(fā)送數(shù)據(jù)塊前,系統(tǒng)需要先啟動串行通信。中斷子程序選用的寄存器為寄存器 1,其中 是發(fā)送操作的就緒標(biāo)志, 是接收操作就緒標(biāo)志。第一個數(shù)據(jù)都是都是發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)塊長度。 ST7540 內(nèi)部 集成了 FSK 調(diào)制解調(diào),濾波電路,寄存器,功率放大等等一些這次設(shè)計(jì)是基于 ST7540 芯片的電力線載波收發(fā)器的電路設(shè)計(jì),通過主機(jī)對芯片的控制,可以選擇 ST7540 芯片的工作狀態(tài)(發(fā)送 OR 接受) ,因?yàn)樾酒瑑?nèi)部集成了功率放大模塊,這也給電路的設(shè)計(jì)帶來了很大的方便。目前,基于 ST7540 芯片的載波技術(shù)廣泛的應(yīng)用于家庭和工業(yè)等各個領(lǐng)域,如遠(yuǎn)程抄表、智能小區(qū)等等。 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 28 頁 共 35 頁 致 謝 本篇學(xué)位論文是在導(dǎo)師龔成龍教授的指導(dǎo)下完成的。在這將近半年的時間里,龔教授對我們嚴(yán)格要求,耐心的解答我們對設(shè)計(jì)上的疑難的問題,給了我莫大的幫助。離校期將至,即將走出校園這個象牙塔,走上工作崗位。 在剛選下課題時,對硬件框圖的設(shè)計(jì)毫無頭緒,一時間無從下手。跟我講述了我這個設(shè)計(jì)的大致的框架,讓我對大概的電路的結(jié)構(gòu)有了一個初步的想法。這些文獻(xiàn)資料在設(shè)計(jì)期間也給了我很大的幫助,在此也向文獻(xiàn)的作者表示深深的感謝! 在設(shè)計(jì)中,我重新回顧了之前學(xué)過的電子電路方面的知識,遇到不懂的地方及時請教了同學(xué)和老師,在此也向他們表示感謝! 這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 讓我認(rèn)識到匯編語言知識上的匱乏,也讓我認(rèn)識到提升自己綜合能力的必要性。 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 29 頁 共 35 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 潘瑩玉 .我國電力線載波通信的現(xiàn)狀與發(fā)展 [J].通信市場, 2020. [2] 姜霞 ,Nguimbis ,程時杰 . 低壓配電網(wǎng)載波通信噪聲特性研究 [J] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào) ,2020 ,20 (11) : 30235. [3]刑磊 .基于低壓電力線通信分簇組網(wǎng)研究方法 [J].信息系統(tǒng)工程, 2020. [4] 王作東 .新型新型 FSK 電力線收發(fā)器 ST7540 及其應(yīng)用 [J].電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 ,2020,(12). [5]戚家金 .基于 ST7540的低壓電力線通信分簇組網(wǎng)方法研究 [J].電子器件,2020. [6] 胡海江 , 張鳳登 . 一種新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇模型 [J] . 傳感技術(shù)學(xué)報(bào) ,2020 ,19 (2) :4772480. 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 30 頁 共 35 頁 附錄: 附圖 1 基于 ST7540 載波通信的模塊圖 附圖 2 基于 ST7540 外圍電路圖 附錄 3 程序清單 1) ST7540 與單片機(jī)接口主程序 主程序 如下 MTD EQU 30H 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 31 頁 共 35 頁 MRD EQU 40H SLA EQU 50H NUMBYT EQU 51H ORG 000H AJMP MAIN MAIN: MOV P1,00 SETB ;置寫 LCALL START WR2: MOV A,0BOH ;七位器件代碼及寫位 LCALL WRBYT ;寫地址 ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL CACK ;檢驗(yàn)應(yīng)答位 JB F0,WR2 ; F0=0 為正常應(yīng)答 LCALL EXP12 ;向 ST7540 寫數(shù)據(jù) ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL EXP22 ;讀數(shù)據(jù) ACALL DELAY ;調(diào)用延時子程序 LCALL STOP ;結(jié)束 JMP END 2)主站發(fā)送主程序 MOVTMOD, 2XH ; C/T1 設(shè)置為取消門控、定時工作方式、模式 2 CLR SMOD ;清 C/T1 加倍位 MOV TH1, 0FDH ;設(shè)置 C/T1 時間常數(shù) MOV TL1, 0FDH SETB TR1 ;啟動 C/T1 CLR ET1 ;禁止 C/T1 中斷 CLR ES ;禁止 UART 中斷 MOV SCON, 1100000B ; UART 設(shè)置為模式 3 MOV R0, 20H ;數(shù)據(jù)區(qū)起址 MOV R7, 32 ;數(shù)據(jù)長度 LOOP: MOV A, R0 ;取數(shù)據(jù) ACALL SOUT ;調(diào)用字節(jié)發(fā)送程序 INC R0 DJNZ R7, LOOP 發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)子程序: SOUT: MOV C, P ;取奇偶標(biāo)志 MOV TB8, C ;奇偶標(biāo)志送 TB8 待發(fā)送 MOV SBUF, A ;發(fā)送數(shù)據(jù), 二零一二屆本科畢業(yè)論文 第 32 頁 共 35 頁 JNB TI, $ ;檢測發(fā)送結(jié)束標(biāo)志,等待發(fā)送完 CLR TI ;清發(fā)送結(jié)束標(biāo)志,允 許再發(fā)送 RET 3)主站接收主程序: MOV TMOD, 2XH ; C/T1 設(shè)置為取消門控、定時工作方式、模式 2 CLR SMOD ;清加倍位 MOV TH1, 0FDH MOV TL1, 0FDH SETB TR1 ;啟動 C/T1 CLR ET1 ;禁止 C/T1 中斷 CLR ES ;禁止 UART 中斷 MOV SCON, 1101000B ; UART 設(shè)置為模式 3 MOV R0, 20H ;數(shù)據(jù)區(qū) 起址 MOV R7, 32 ;數(shù)據(jù)長度 LOOP: ACALL SIN ;調(diào)用字節(jié)發(fā)送程序 JNC ERROR ;校驗(yàn)錯, C=0,去處理程序 MOV R0, A ;校驗(yàn)正確,保存數(shù)據(jù) INC R0 DJNZ R7, LOOP 接收數(shù)據(jù)字節(jié)子程序: SIN: JNB RI, $ ;檢測接收結(jié)束標(biāo)志,等待 1 個數(shù)據(jù) CLR RI ;清 RI MOV A, SBUF ;取接收數(shù)據(jù) MOV C, RB8 ;奇偶位 RB8 送 C ANL C, P ;完成 RB8 與數(shù)據(jù)的奇偶性 P 同或 MOV , C MOV C, RB8
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