一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统的制作方法_3

文档序号:9431751阅读:来源:国知局
m Access Memory),它是利用场效应管的栅极对其衬底间的分布电容来保存信息,以存储电荷的多少,即电容端电压的高低来表示“I”和“0”,在本发明中作为主存储器使用。
[0064]实施例9:
[0065]本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化,进一步的,为更好的实现本发明,采用成熟的数字信号处理技术,完成主控单元内的信号合成、指令下达等方面的数据处理,特别采用下述设置方式:所述微处理器采用型号为TMS320C5535的DSP处理器。
[0066]型号为TMS320C5535的DSP处理器具有高性能和低功耗的特性,处理器支持一种内部总线架构,包括一根编程总线、一根32位数据读总线和两根16位数据读总线、两根16位数据写总线以及专门用于外设和DMA运行的附加总线,该器件还包括4个各具4个通道的DMA控制器,可为16个独立通道上下文提供数据传送,而无需CPU的干预。处理器提供了两个乘加运算(MAC)单元,它们各能在单个周期内完成17位*17位乘法和32位加法。由一个额外的16位ALU对中央40位算术/逻辑单元(ALU)提供支持。通用输入和输出功能以及TMS320C5535上的10位SARADC为状态、中断提供了足够的引脚,并为IXD显示器、键盘及媒体接口提供了充足的位I/O。通过两个安全数字(SD)外设、4个IC间声音(I2CBUS?)模块、一个具有多达4种芯片选择的串行端口接口(SPI)、一个I2C多主控器和受控器接口以及一个通用异步接收器/发送器(UART)接口对串行媒体提供支持,一个高速通用串行总线(USB 2.0)仅器件模式、一个实时时钟(RTC)、3个通用定时器(其中一个可配置为看门狗定时器)和一个模拟锁相环(APLL)时钟发生器。此外,TMS320C5535还包括一个紧耦合FFT硬件加速器。该紧耦合FFT硬件加速器可支持8至1024点实数和虚数值FFT。能快速、高效、准确的对传输到TMS320C5535中的信号进行数据处理,并发出相应的指令进行下级操作。
[0067]实施例10:
[0068]本实施例是在实施例1-8任一实施例的基础上进一步优化,进一步的,为更好的实现本发明,降低设计成本并有效利用成熟的扩展载波处理技术,特别采用下述设置方式:所述电力载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。
[0069]SC1128芯片是面向电力线载波通信市场而开发研制的专用扩频调制/解调器电路。由于采用了直接序列扩频、数字信号处理、直接数字频率合成等新技术,因此该电路应用在电力线通信方面具有较强的抗干扰及抗衰减性能。SC1128芯片内部集成了扩频/解扩、调制/解调、DA和AD转换、内置电子表格、输出驱动、输入信号放大、看门狗、工作电压监测及与单片机串口通信等功能。该芯片在小型多功能应用系统中可以起到降低系统成本并提高系统用功能的作用。
[0070]SC1128芯片是采用CMOS技术设计的数模混合电路,具有如下功能特点:
[0071 ] 直接序列扩频技术,抗干扰能力强;
[0072]发射信号分为两种形式输出:一种是经DA转换器后正弦缓冲器输出,谐波成份少;另一种以高压开漏缓冲器输出,应用成本低;
[0073]输入信号放大器,对输入信号进行前置放大;
[0074]内置看门狗电路,监视系统程序的工作状态;
[0075]内置电压监测器,监视电源电压的变化,并及时向系统发出报警信号;
[0076]内置电子表格(24小时制),满足对不同时间段计费率的要求(支持掉电工作);
[0077]内置串行半双工同步传输通信接口,方便与MCU之间的控制命令和数据交换;
[0078]63位扩频码,数据速率典型值为5.75Kbps ;
[0079]捕获门限值从200?6290由软件设定;
[0080]内置64*8SRAM存储器(支持掉电工作),为系统提供数据暂存;
[0081]提供QFP-44 线封装形式(LQFP-44PIN);
[0082]单+5伏电压工作。
[0083]采用电力线载波芯片(SC1128)和具有低成本优势的数字信号处理芯片TMS320C5535设计主控单元,该主控单元通过电力线载波,利用低压电力线作为通信媒介,不需要进行重新布线施工实现了通信网络化,做到了对受控单元进行远程管控。
[0084]本发明利用载波通信技术而设计的智能控制系统,通过主控单元与受控单元的有效结合,利用电力载波进行通信传输,使得主控单元能对受控单元进行控制,以达到应用电力线组装网络进行智能控制的目的;在进行载波信号处理时,主控单元可有效利用存储器与微处理器之间进行数据交互的同时还能将重要信息进行备份,以备后期处理;电力载波芯片采用专设的主控存储器,可进一步的提高主控单元的处理速度,以期提高处理效率,整个系统具有设计合理、科学实用、成本低廉等特点。
[0085]以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:主要由主控单元及受控单元组成,所述主控单元同受控单元皆连接在电力线上,且主控单元与受控单元之间采用电力载波进行通信,所述主控单元内设置有主控耦合电路、三态门电路、带通滤波器、功率放大器、主控存储器、电力载波芯片、微处理器、存储器、供电电路,所述主控耦合电路分别连接电力线和三态门电路,所述三态门电路分别连接带通滤波电路和功率放大电路,所述带通滤波电路连接电力载波芯片,所述电力载波芯片连接功率放大电路,所述主控存储器连接电力载波芯片,所述微处理器连接存储器及电力载波芯片,所述供电电路分别连接电力载波芯片和微处理器。2.根据权利要求1所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述主控单元内还包括时钟电路,所述时钟电路连接微处理器。3.根据权利要求1所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述主控单元内还包括前级放大电路,所述前级放大电路连接在带通滤波电路与电力载波芯片之间。4.根据权利要求1所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述受控单元内设置有受控耦合电路、开关门电路、输入滤波电路、放大电路、受控存储器、电源电路、扩展载波芯片、受控电器,所述受控耦合电路分别连接电力线和开关门电路,所述开关门电路分别连接输入滤波电路和放大电路,所述输入滤波电路连接扩展载波芯片,所述扩展载波芯片连接放大电路,所述受控存储器连接扩展载波芯片,所述受控电器连接扩展载波芯片,所述电源电路连接控制载波芯片。5.根据权利要求4所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述受控单元内还设置有前置放大电路,所述前置放大电路连接在输入滤波电路与扩展载波芯片之间。6.根据权利要求4所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述扩展载波芯片采用SCl 128扩频通信芯片。7.根据权利要求1所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述存储器内设置有随机存储器和FLASH存储器,所述微处理器分别连接随机存储器和FLASH存储器。8.根据权利要求7所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述随机存储器采用静态随机存储器或动态随机存储器。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述微处理器采用型号为TMS320C5535的DSP处理器。10.根据权利要求1-8任一项所述的一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,其特征在于:所述电力载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。
【专利摘要】本发明公开了一种利用电力载波通信进行数据传输的家电智能控制系统,主要由主控单元及受控单元组成,主控单元同受控单元皆连接在电力线上,且主控单元与受控单元之间采用电力载波进行通信,主控单元内设置有主控耦合电路、三态门电路、带通滤波器、功率放大器、主控存储器、电力载波芯片、微处理器、存储器、供电电路,在进行载波信号处理时,主控单元可有效利用存储器与微处理器之间进行数据交互的同时还能将重要信息进行备份,以备后期处理;电力载波芯片采用专设的主控存储器,可进一步的提高主控单元的处理速度,以期提高处理效率,整个系统具有设计合理、科学实用、成本低廉等特点。
【IPC分类】G05B19/418, H04B3/54
【公开号】CN105182918
【申请号】CN201510315816
【发明人】谢光彬
【申请人】国网四川省电力公司宜宾供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年6月10日
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