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電力線載波通信模塊設計,4.39萬字 81頁包括電路原理圖，電路板圖，pcb圖摘要電力線載波通信技術是逐漸興起的一種現(xiàn)代化通信技術，它利用廣泛存在的電力線網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)和話音，是實現(xiàn)自動抄表、智能小區(qū)的有效途徑，具有得天獨厚的優(yōu)勢和不可估量的市場潛力。本文首先概括介紹了電力線載波通信的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、采用的主要通信標準及...
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電力線載波通信模塊設計
4.39萬字 81頁
包括電路原理圖，電路板圖，PCB圖
摘 要
電力線載波通信技術是逐漸興起的一種現(xiàn)代化通信技術，它利用廣泛存在的電力線網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)和話音，是實現(xiàn)自動抄表、智能小區(qū)的有效途徑，具有得天獨厚的優(yōu)勢和不可估量的市場潛力。
本文首先概括介紹了電力線載波通信的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、采用的主要通信標準及其發(fā)展前景。在此基礎上，對電力線載波通信所采用的各種調(diào)制方式進行了比較詳盡的理論分析和比較，其中重點介紹了擴頻調(diào)制技術，闡述了擴頻通信技術的基本原理，討論了擴頻技術在電力線載波通信應用中的優(yōu)點、方式，確定了采用當前比較先進的擴展頻譜載波(SSC)技術來實現(xiàn)模件的設計。
在分析了擴頻通信基本原理之后，著重研究了電力線載波通信模件具體的實施方案。這里選用符合CEBus標準的電力線載波通信芯片組SSC P300和P111 PL完成了電力線載波通信模件的設計。為了分析電路的原理，在給出實際設計之前，概括介紹了SSC P300芯片和Chirps調(diào)頻原理。在此基礎上，設計出了SSC P300與電力線接口模塊及其與單片機和PC機接口模塊的硬件電路原理圖和印刷電路板圖，詳細介紹了電路各部分的硬件設計，分析了電路的性能。并初步進行了電力線載波通信模件軟件部分的設計，目前完成了基本模塊軟件流程圖的設計。
關鍵詞：電力線載波通信；P300；擴頻通信；線性調(diào)頻
目錄
前 言 1
第1章 緒論 2
第1.1節(jié) 電力線載波通信技術概述 2
第1.2節(jié) 電力線載波通信的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.1國外電力線載波通信發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.2國內(nèi)電力線載波通信發(fā)展現(xiàn)狀 5
第1.3節(jié) 電力線載波通信的主要通信標準 6
1.3.1 X-10技術標準 7
1.3.2 IonWorks技術標準 7
1.3.3 CEBus(Consumer Electronics Bus)技術標準 7
第1.4節(jié) 低壓電力線的特性 9
1.4.1 低壓電力線的阻抗特性 10
1.4.2 低壓電力線的傳輸衰減特性 11
1.4.3 低壓電力線的干擾特性 12
第1.4節(jié) 電力線載波通信的應用前景 12
第2章 電力線載波通信主要調(diào)制技術 14
第2.1節(jié) 窄帶調(diào)制技術 14
2.1.1振幅鍵控(ASK) 15
2.1.2頻移鍵控(FSK) 15
2.1.3相移鍵控(PSK) 15
第2.2節(jié) 擴頻調(diào)制技術 16
2.2.1擴頻通信的工作原理 16
2.2.2擴頻通信主要特征 16
2.2.3擴頻通信的工作方式 17
2.2.4擴頻通信的優(yōu)點 19
第2.3節(jié)正交頻分多址調(diào)制技術 20
第2.4節(jié) 各種調(diào)制方法的比較 22
2.4.1窄帶調(diào)制與擴頻調(diào)制技術的比較 22
2.4.2 OFDM調(diào)制與擴頻調(diào)制技術的比較 23
2.4.3 電力線載波通信方案的選定 25
第3章 電力線載波通信模塊的設計 26
第3.1節(jié)SSC P300 芯片簡介 26
3.1.1 SSC P300典型CEBus電力線節(jié)點框圖 26
3.1.2 SSC P300的操作模式 27
3.1.3 SSC P300電力線接口 27
3.1.4 SSC P300與主處理器的接口 28
3.1.5 SSC P300的命令 29
3.1.6 SSC P300的數(shù)據(jù)形式 29
第3.2節(jié)SSC P300的CHIRPS調(diào)頻 30
3.2.1 Chirps波形的產(chǎn)生 30
3.2.2 Chirps信號的特征 31
3.2.3 Chirps波形的檢測 34
3.2.4 SSC P300的Chirps 36
3.2.5 SSC P300的調(diào)制 37
第3.3節(jié) 電力線載波通信模塊的硬件設計 41
3.3.1 P300電力線載波通信模塊的原理圖 41
3.3.2電力線耦合電路 44
3.3.3輸入無源濾波器的設計和帶寬分析 45
3.3.4輸入放大電路 48
3.3.5發(fā)送電路 50
第3.4節(jié) 電力線載波通信模塊接口電路的設計 52
3.4.1 AT89C51芯片介紹 52
3.4.2 SSC P300與微處理器的接口電路 54
3.4.3 單片機與PC機接口電路 54
3.4.4 單片機控制電路 55
第3.5節(jié) 電力線載波通信系統(tǒng)抗噪性能分析 57
3.5.1衡量抗干擾性能的幾個指標 57
3.5.2抗廣義平穩(wěn)干擾和單頻正弦干擾能力的分析 58
第4章 電力線載波通信模塊的軟件設計 60
第4.1節(jié) 軟件簡述 60
第4.2節(jié) 部分程序流程圖設計 61
4.2.1模擬SPI口的讀寫 61
4.2.2初始化 63
4.2.3串行中斷服務程序 64
第5章 電力線載波通信的應用實例 65
第5.1節(jié) 應用舉例 65
5.1.1 PLC系統(tǒng)應用典型示例 65
5.1.2信息化智能小區(qū)系統(tǒng)中的低壓電力載波抄表系統(tǒng) 65
第5.2節(jié) 存在問題 66
結 論 67
參考文獻 69
致謝 71
附錄 72
附圖１ 基于P300電力線載波通信模件電路原理圖 72
附圖２ P300電力線載波通信模件印刷電路板圖 73
附圖３ 電力線載波通信模件接口電路原理圖及PCB圖 74
參考文獻
[1]何海波，周擁華，吳聽，張有兵，J.NGUIMBIS，程時杰．低壓電力線載波通信研究與應用現(xiàn)狀[J]．繼電器
[2]李林．電力線載波通信的現(xiàn)狀、特點和發(fā)展[J]．電力系統(tǒng)通信
[3]潘瑩玉．電力線載波通信的現(xiàn)狀分析[J]．電網(wǎng)技術
4.39萬字 81頁
包括電路原理圖，電路板圖，PCB圖
摘 要
電力線載波通信技術是逐漸興起的一種現(xiàn)代化通信技術，它利用廣泛存在的電力線網(wǎng)絡來傳輸數(shù)據(jù)和話音，是實現(xiàn)自動抄表、智能小區(qū)的有效途徑，具有得天獨厚的優(yōu)勢和不可估量的市場潛力。
本文首先概括介紹了電力線載波通信的概念、發(fā)展現(xiàn)狀、采用的主要通信標準及其發(fā)展前景。在此基礎上，對電力線載波通信所采用的各種調(diào)制方式進行了比較詳盡的理論分析和比較，其中重點介紹了擴頻調(diào)制技術，闡述了擴頻通信技術的基本原理，討論了擴頻技術在電力線載波通信應用中的優(yōu)點、方式，確定了采用當前比較先進的擴展頻譜載波(SSC)技術來實現(xiàn)模件的設計。
在分析了擴頻通信基本原理之后，著重研究了電力線載波通信模件具體的實施方案。這里選用符合CEBus標準的電力線載波通信芯片組SSC P300和P111 PL完成了電力線載波通信模件的設計。為了分析電路的原理，在給出實際設計之前，概括介紹了SSC P300芯片和Chirps調(diào)頻原理。在此基礎上，設計出了SSC P300與電力線接口模塊及其與單片機和PC機接口模塊的硬件電路原理圖和印刷電路板圖，詳細介紹了電路各部分的硬件設計，分析了電路的性能。并初步進行了電力線載波通信模件軟件部分的設計，目前完成了基本模塊軟件流程圖的設計。
關鍵詞：電力線載波通信；P300；擴頻通信；線性調(diào)頻
目錄
前 言 1
第1章 緒論 2
第1.1節(jié) 電力線載波通信技術概述 2
第1.2節(jié) 電力線載波通信的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.1國外電力線載波通信發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.2.2國內(nèi)電力線載波通信發(fā)展現(xiàn)狀 5
第1.3節(jié) 電力線載波通信的主要通信標準 6
1.3.1 X-10技術標準 7
1.3.2 IonWorks技術標準 7
1.3.3 CEBus(Consumer Electronics Bus)技術標準 7
第1.4節(jié) 低壓電力線的特性 9
1.4.1 低壓電力線的阻抗特性 10
1.4.2 低壓電力線的傳輸衰減特性 11
1.4.3 低壓電力線的干擾特性 12
第1.4節(jié) 電力線載波通信的應用前景 12
第2章 電力線載波通信主要調(diào)制技術 14
第2.1節(jié) 窄帶調(diào)制技術 14
2.1.1振幅鍵控(ASK) 15
2.1.2頻移鍵控(FSK) 15
2.1.3相移鍵控(PSK) 15
第2.2節(jié) 擴頻調(diào)制技術 16
2.2.1擴頻通信的工作原理 16
2.2.2擴頻通信主要特征 16
2.2.3擴頻通信的工作方式 17
2.2.4擴頻通信的優(yōu)點 19
第2.3節(jié)正交頻分多址調(diào)制技術 20
第2.4節(jié) 各種調(diào)制方法的比較 22
2.4.1窄帶調(diào)制與擴頻調(diào)制技術的比較 22
2.4.2 OFDM調(diào)制與擴頻調(diào)制技術的比較 23
2.4.3 電力線載波通信方案的選定 25
第3章 電力線載波通信模塊的設計 26
第3.1節(jié)SSC P300 芯片簡介 26
3.1.1 SSC P300典型CEBus電力線節(jié)點框圖 26
3.1.2 SSC P300的操作模式 27
3.1.3 SSC P300電力線接口 27
3.1.4 SSC P300與主處理器的接口 28
3.1.5 SSC P300的命令 29
3.1.6 SSC P300的數(shù)據(jù)形式 29
第3.2節(jié)SSC P300的CHIRPS調(diào)頻 30
3.2.1 Chirps波形的產(chǎn)生 30
3.2.2 Chirps信號的特征 31
3.2.3 Chirps波形的檢測 34
3.2.4 SSC P300的Chirps 36
3.2.5 SSC P300的調(diào)制 37
第3.3節(jié) 電力線載波通信模塊的硬件設計 41
3.3.1 P300電力線載波通信模塊的原理圖 41
3.3.2電力線耦合電路 44
3.3.3輸入無源濾波器的設計和帶寬分析 45
3.3.4輸入放大電路 48
3.3.5發(fā)送電路 50
第3.4節(jié) 電力線載波通信模塊接口電路的設計 52
3.4.1 AT89C51芯片介紹 52
3.4.2 SSC P300與微處理器的接口電路 54
3.4.3 單片機與PC機接口電路 54
3.4.4 單片機控制電路 55
第3.5節(jié) 電力線載波通信系統(tǒng)抗噪性能分析 57
3.5.1衡量抗干擾性能的幾個指標 57
3.5.2抗廣義平穩(wěn)干擾和單頻正弦干擾能力的分析 58
第4章 電力線載波通信模塊的軟件設計 60
第4.1節(jié) 軟件簡述 60
第4.2節(jié) 部分程序流程圖設計 61
4.2.1模擬SPI口的讀寫 61
4.2.2初始化 63
4.2.3串行中斷服務程序 64
第5章 電力線載波通信的應用實例 65
第5.1節(jié) 應用舉例 65
5.1.1 PLC系統(tǒng)應用典型示例 65
5.1.2信息化智能小區(qū)系統(tǒng)中的低壓電力載波抄表系統(tǒng) 65
第5.2節(jié) 存在問題 66
結 論 67
參考文獻 69
致謝 71
附錄 72
附圖１ 基于P300電力線載波通信模件電路原理圖 72
附圖２ P300電力線載波通信模件印刷電路板圖 73
附圖３ 電力線載波通信模件接口電路原理圖及PCB圖 74
參考文獻
[1]何海波，周擁華，吳聽，張有兵，J.NGUIMBIS，程時杰．低壓電力線載波通信研究與應用現(xiàn)狀[J]．繼電器
[2]李林．電力線載波通信的現(xiàn)狀、特點和發(fā)展[J]．電力系統(tǒng)通信
[3]潘瑩玉．電力線載波通信的現(xiàn)狀分析[J]．電網(wǎng)技術
