一种分体式键盘表载波通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种载波通信技术领域，特别涉及一种分体式键盘表载波通信系统。
【背景技术】
[0002]电力线载波通信技术(PLC)指利用专用的调制解调器对信号进行调制，然后将信号加载到现有电力线中进行数据通信的技术。从使用的带宽角度来说，电力线载波分为宽带电力线载波和窄带电力线载波。宽带的范围在2?30MHz，通信速率通常在IMbit/s以上，多采用各种扩频技术;而窄带的范围限定在3?500kHz，通信速率小于IMbit/s，多采用普通的PSK技术、DSSS技术等。该电力线载波具备的最大的优势是依托电力线网络，不需要重新布线，施工、运行成本低。
[0003]目前国际市场上主流的分体式键盘表系统主要是采用电力线载波来进行单点对单点的通信。该分体式键盘表系统由户内显示单元和电能表两部分组成，只有这两者的地址完全一致时，才能互相通信。其中，分体式电能表(通常为预付费表)安装在户外的电线杆上，以防漏电窃电，而户内显示单元安装在用户家中。用户可通过户内显示单元与分体式电能表进行载波通信，获取用电信息，并进行预付费操作。同时，考虑到用户在预付费用超支断电后，仍能通过户内显示单元进行交费和恢复供电，要求户内显示单元在断电情况下采用电池供电，并能在此情况下与分体式电能表进行载波通信。
[0004]但是单点对单点的抄读方式并不方便统一管理，也不符合海外分体式键盘表的发展趋势。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种分体式键盘表载波通信系统，可以实现在满足单点对单点抄表的同时，还能兼容集中器的组网抄表。
[0006]本发明实施例是这样实现的，一种分体式键盘表载波通信系统，包括集中器、若干分体式键盘表、若干户内显示单元，所述户内显示单元和所述分体式键盘表数量相同；
[0007]所述集中器进一步包括集中器载波模块和通信模块，所述户内显示单元进一步包括底板载波模块，所述分体式键盘表进一步包括电能表载波模块，所述集中器载波模块通过电力线与所述电能表载波模块相连，所述电能表载波模块通过电力线与底板载波模块相连;所述通信模块用于将电能表数据传送至管理中心。
[0008]进一步地，所述电能表载波模块插入所述分体式键盘表表内PCB的背部用于插放载波模块的位置，所述底板载波模块与户内显示单元的电源部分在同一块PCB板上，并与所述户内显示单元的上层PCB板通过一个1Pin的插口组装在一起。
[0009]进一步地，所述集中器安装在任意位置，所述分体式键盘表安装在电线杆上，所述户内显示单元安装在居民家里。
[0010]进一步地，其特征在于，还包括抄控器，所述抄控器进一步包括抄控器载波模块，所述抄控器载波模块通过电力线与电能表载波模块和底板载波模块相连。
[0011]进一步地，所述底板载波模块包括主用交流电供电电路、备用干电池供电电路、防倒灌电路、电源控制电路、电源切换电路、IHD-PLC窄带载波电路、IHD-PLC信号发送电路、IHD-PLC信号耦合电路、IHD-PLC接收滤波电路、IHD-PLC信号解调电路、IHD-PLC信号防干扰电路、IHD-PLC指示灯电路、IHD-PLC调试串口电路、IHD-PLC程序烧录电路、IHD-PLC弱电电源接口、IHD-PLC弱电通信接口、IHD-PLC强电电源接口 ；
[0012]所述主用交流电供电电路和备用干电池供电电路分别连接至电源控制电路，电源控制电路连接至电源切换电路，电源切换电路连接至防倒灌电路，IHD-PLC强电电源接口连接至所述主用交流供电电路；IHD-PLC信号解调电路与IHD-PLC信号耦合电路相连；
[0013]IHD-PLC强电电源接口与IHD-PLC信号耦合电路相连，用于供电；IHD-PLC信号解调电路与IHD-PLC信号耦合电路相连；IHD-PLC窄带载波电路通过IHD-PLC接收滤波电路与IHD-PLC信号解调电路相连接；IHD-PLC窄带载波电路相连通过IHD-PLC信号发送电路与IHD-PLC信号耦合电路相连；
[0014]IHD-PLC指示灯电路、IHD-PLC调试串口电路、IHD-PLC程序烧录电路、IHD-PLC弱电电源接口分别与IHD-PLC窄带载波电路相连。
[0015]进一步地，交流电经过开关电源电路供电进行正常工作，所述开关电源电路为TNY274芯片，所述开关电源电路输出+ 12V±0.7V电压供信号发射电路，通过三端稳压器后输出5V供载波芯片；
[0016]所述干电池供电电路，采用两节AAA 1.8V的干电池串联供电，电池容量1.2AH，通过LM2623升压IC进行升压到5.4V；
[0017]所述防倒灌电路，用于防止+12V电压和+5V电压相互间的影响，使用D5和D16两个二极管确保主用交流供电电路输出端的12V和5V线路电流的单向流动，并输出VHH;使用D15二极管确保备用干电池供电电路升压输出端的5.4V线路电流的单向流动，并输出5V1;使用一个Dl I 二极管确保DVCC线路电流的单向流动，并输出5V1;
[0018]所述电源控制电路采用PMOS管构成，交流或直流提供的5V1经过所述PMOS管，利用所述PMOS管的开关作用对弱电接口的电源进行控制；
[0019]所述电源切换电路，用于对所述主用交流电供电电路和备用干电池电路进行切换;通过XC61CN2502MR电压检测IC对交流提供的+ 12V电源分压得到的3V电压进行电压检测，当有12V电压时，MAIN_DR0P输出5V高电平，无12V时，MAIN_DR0P输出低电平，当MAIN_DROP为+5V高电平时，Q3导通，LM2623的EN脚为低电平，备用干电池供电电路不工作，当MAIN_DR0P为低电平时，Q3断开，LM2623的EN脚上拉到电池电源，备用干电池供电电路工作；由此达到主用交流电供电电路与备用干电池供电电路的相互切换；
[0020]所述IHD-PLC窄带载波芯片电路包括SWNP270F芯片；
[0021]所述IHD-PLC信号发送电路;载波信号SS⑶UT为5VTTL电平的信号，由SWNP270F芯片的24脚SSCA0UT输出，经过ROHM/罗姆公司的US6M2的MOS管将该信号转化为更高电平的方波信号，然后对方波信号进行L8、C26的串联LC滤波，最后输出标准的正弦波信号INOUT;
[0022]所述IHD-PLC信号耦合电路，包括安规电容C19，容值为0.15uF/310VAC;BTl信号耦合变压器的磁芯采用越峰电子材料股份有限公司生产的型号为A102，尺寸:外径10毫米，孔径6毫米，厚度5毫米，绕线采用直径0.3_的双层或三层绝缘线，两个绕组各绕17圈，再套热缩管加固，在270kHz/0.1V条件下测得单个绕组电感量在700uH?1600uH;硕凯电子的VPl瞬态二极管SMBJ22CA三部分组成，其中，C6滤除交流50Hz信号，采用隔离变压器BTl使电力线回路和通信单元安全隔离，并由电容C6和隔离变压器的次级线圈电感L构成高通滤波器的功能，VPl消除来自电力线的瞬间冲击电压，保护后级电路;信号耦合输出接收到的INOUT信号，并传入到接收滤波电路；(电能表载波模块也是如此)
[0023]所述IHD-PLC接收滤波电路从信号耦合电路输出的INOUT信号，经过带通滤波器和模拟前端电路SWN04361接收来自电力线上的扩频通信信号并进行模拟解调，最终输出FSK信号至信号解调电路；
[0024]所述IHD-PLC信号解调电路的载波信号FSK首先由16脚输入，与I脚输入的185kHz信号进行混频，混频后得到一个差频(270kHz - 185kHz = 85kHz)和一个和频(270kHz+185kHz= 455kHz)，由于是两个频率的混叠，所以此时的波形比较杂乱，由第3脚输出，经过LT455BW陶瓷滤波器滤波后，波形仅保留和频455kHz，由第5脚输入，经过限幅放大、鉴频、音频放大后恢复数据雏形，由第9脚输出，再经过有源滤波放大限幅后，滤除455kHz信号，仅保留数据雏形，由11脚输出，经过电容耦合后，再由12脚输入，经过静噪指示后，由13脚输出SSCIN信号到载波芯片的29脚，此时已经恢复数字信号，完成解调过程；
[0025]1肋4^:指示灯电路的红灯为!13，正极接5￥电源，负极接3￥即27(^芯片的第11脚LED_TXD，红灯闪烁时表示载波有数据发送;绿灯为HL4，正极接5V电源，负极接SWNP270F芯片的第13脚LED_RXD，绿灯闪烁时表示载波接收到数据;调试串口以2.54mm的I X3单排通孔作为连接件，其收发管脚分别连接在SWNP270F芯片的第20脚和第21脚;程序烧录接口总共4个管脚，以2.54mm的1X5单排通孔作为连接件，为了防止反插，特意将第4脚去掉，其中第I脚表示VDD = 5V电源;第2脚表示复位信号引脚RESET;第3脚表示信号地GND;第4脚悬空;第5脚表示数据信号引脚T00L0;
[0026]所述IHD-PLC弱电电源接口为一个2PIN的2.54mm间距的排插孔，直接焊线接电池弹簧