一种电力载波通信模块的制作方法

本实用新型涉及通信模块领域，具体为一种电力载波通信模块。

背景技术：

低压配电网是一种用户最多、分布最广的能源传输网络，电力线载波通信是利用现有的电力线网络进行信息传输的一种通信方式，它可用于电力管理、照明控制、加热制冷系统控制、远程抄表、报警系统及智能化小区，利用电力线作为通信媒介的优势在于无须重新布线、维护方便及大大节省通信成本。

目前的电力载波通信模块结构过于复杂，一般包括微控制器、载波耦合电路、信号功率放大电路、滤波接收单元、电路接口、保护电路及电源电路等组合而成，这些各种电路使电力载波通信模块过于复杂，本实用新型提供一种电力载波通信模块，主要包括微控制器、信号处理单元、电力线接口及电源电路，结构简单便于使用。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的电力载波通信模块结构过于复杂的问题，本实用新型的目的在于提供一种电力载波通信模块，主要由微控制器、信号处理单元、电力线接口及电源电路组成，结构简单。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种电力载波通信模块，包括微控制器、信号处理单元、电力线接口电路及电源电路，所述的微控制器连接信号处理单元，信号处理单元连接电力线接口电路，所述的电力线接口电路连接电力线，所述的电力线接口电路包括接收电路和发送电路，所述的信号处理单元连接接收电路和发送电路，所述的接收电路连接发送电路，电源电路连接微控制器和信号处理单元；电力载波通信模块是由微控制器、信号处理单元、电力线接口电路和电源电路四个部分组成，信号处理单元负责信号的调制解调，电力线接口电路将调制解调后的信号和电力线耦合，实现信号在电力线上的传输，微控制器负责整个系统中任务的协调与调度，为克服电力线上存在信号衰减大、时变性大及噪声影响等诸多不利因素，需采用一些纠错能力强的编译码方案协调信号传输，电源电路负责向微控制器及信号处理单元供电和整个系统的散热，整个模块结构简单便于使用。

优选地，所述的电力线接口电路还包括保护电路，所述的保护电路连接接收电路和发送电路，电力线接口电路尤为重要，通信过程要求这个接口电路在发送信号时对信号进行滤波处理，滤除一定的噪声如二次谐波，并通过功率放大器使信号有足够的功率耦合到电力线上，在接收时对混杂在信号中的噪声进行滤除，然后将信号传送到信号处理单元中进行解调，故需要对电力线接口电路中设有保护电路，保护电力线接口电路在使用时不被烧坏。

优选地，所述的接收电路采用并联谐振电路，选用无源带通滤波器，接收电路需要对混杂在信号中噪声进行滤除，选用无源带通滤波器要优于有源滤波器，因为有源滤波器会产生一个与接收信号相当的白噪声，不利于信号的接收。

优选地，所述的信号处理单元采用ST7538载波芯片作为载波芯片，ST7538载波芯片中自带功率放大电路，在电力线接口电路中不需要再连接信号功率放大电路增加电路，采用ST7538载波芯片在信号处理单元可直接将需发送的信号功率放大再传输到电力线接口电路，电力线接口电路对功率放大的信号进行滤波处理再耦合到电力线中。

优选地，所述的电源电路采用LM2596作为电源芯片，LM2596芯片外围元件较少便于连接且结构简单方便应用。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

（1）本方案的电力载波通信模块与传统的电力载波通信模块相比，其是由微控制器、信号处理单元、电力线接口电路和电源电路四个部分组成，信号处理单元负责信号的调制解调，电力线接口电路将调制解调后的信号和电力线耦合，实现信号在电力线上的传输，微控制器负责整个系统中任务的协调与调度，为克服电力线上存在信号衰减大、时变性大及噪声影响等诸多不利因素，需采用一些纠错能力强的编译码方案协调信号传输，电源电路负责向微控制器及信号处理单元供电和整个系统的散热，整个模块结构简单便于使用；

（2）本实用新型中电力线接口电路尤为重要，通信过程要求这个接口电路在发送信号时对信号进行滤波处理，滤除一定的噪声如二次谐波，并通过功率放大器使信号有足够的功率耦合到电力线上，在接收时对混杂在信号中的噪声进行滤除，然后将信号传送到信号处理单元中进行解调，故需要对电力线接口电路中设有保护电路，保护电力线接口电路在使用时不被烧坏；

（3）本实用新型中接收电路需要对混杂在信号中噪声进行滤除，选用无源带通滤波器要优于有源滤波器，因为有源滤波器会产生一个与接收信号相当的白噪声，不利于信号的接收；

（4）本实用新型中信号处理单元采用ST7538载波芯片，ST7538载波芯片中自带功率放大电路，在电力线接口电路中不需要再连接信号功率放大电路增加电路，采用ST7538载波芯片在信号处理单元可直接将需发送的信号功率放大再传输到电力线接口电路，电力线接口电路对功率放大的信号进行滤波处理再耦合到电力线中；

（5）本实用新型中电源电路采用LM2596，LM2596芯片外围元件较少便于连接且结构简单方便应用。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型中电力线接口电路的电路图；

图3为本实用新型中电源电路的电路图；

图4为本实用新型的系统流程图。

图中标号说明：

1、微控制器，2、信号处理单元，3、电力线接口电路，4、接收电路，5、发送电路，6、保护电路，7、电源电路，8、电力线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1-4，一种电力载波通信模块，包括微控制器1、信号处理单元2、电力线接口电路3及电源电路7，微控制器1连接信号处理单元2，信号处理单元2连接电力线接口电路3，电力线接口电路3连接电力线8，电力线接口电路3包括接收电路4和发送电路5，信号处理单元2连接接收电路4和发送电路5，接收电路4连接发送电路5，电源电路7连接微控制器1和信号处理单元2；电力载波通信模块是由微控制器1、信号处理单元2、电力线接口电路3和电源电路7四个部分组成，信号处理单元2负责信号的调制解调，电力线接口电路3将调制解调后的信号和电力线8耦合，实现信号在电力线8上的传输，微控制器1负责整个系统中任务的协调与调度，为克服电力线8上存在信号衰减大、时变性大及噪声影响等诸多不利因素，需采用一些纠错能力强的编译码方案协调信号传输，电源电路7负责向微控制器1及信号处理单元2供电和整个系统的散热，整个模块结构简单便于使用。

其中，在实际应用中，电力线接口电路3还包括保护电路6，保护电路6连接接收电路4和发送电路5，电力线接口电路3尤为重要，通信过程要求这个接口电路在发送信号时对信号进行滤波处理，滤除一定的噪声如二次谐波，并通过功率放大器使信号有足够的功率耦合到电力线上，在接收时对混杂在信号中的噪声进行滤除，然后将信号传送到信号处理单元2中进行解调，故需要对电力线接口电路中设有保护电路6，保护电力线接口电路3在使用时不被烧坏；接收电路4采用并联谐振电路，选用无源带通滤波器，接收电路4需要对混杂在信号中噪声进行滤除，选用无源带通滤波器要优于有源滤波器，因为有源滤波器会产生一个与接收信号相当的白噪声，不利于信号的接收；信号处理单元2采用ST7538载波芯片作为载波芯片，ST7538载波芯片中自带功率放大电路，在电力线接口电路3中不需要再连接信号功率放大电路增加电路，采用ST7538载波芯片在信号处理单元2可直接将需发送的信号功率放大再传输到电力线接口电路3，电力线接口电路3对功率放大的信号进行滤波处理再耦合到电力线中；电源电路7采用LM2596作为电源芯片，LM2596芯片外围元件较少便于连接且结构简单方便应用。

一种电力载波通信模块的工作原理：当系统启动时，微控制器1完成初始化后便自动进入从电力线8接收数据的状态，开始检测载波信号的有无及正确与否，当检测到载波信号且载波信号正确时，则系统进入载波接收中断程序，开始接收从电力线上传来的数据，在接收时电力线接口电路3中接收电路4对混杂在信号中的噪声进行滤除，然后将信号传送到信号处理单元2中进行解调，信号处理单元2处理后的信号经过微控制器1，再输入通信设备中；当一开始没有载波信号时，则系统开始检测串口，判断串口是否有数据传送过来，目前有串口数据则系统进入串口数据接收状态，确定串口数据接收完成后就马上进入载波发送中断程序，完成数据调制并发送，信号进入信号处理单元2并放大功率，电力线接口电路3对功率放大的信号进行滤波处理再耦合到电力线中；当电力线及串口都无数据传送时，则系统重新进入检测状态，重新开始检测电力线，进入新一轮循环。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。