基于PLC技术的远程电表软硬件设计

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于PLC技术的远程电表软硬件设计吕智杰宋凯宋扬(沈阳理工大学经济管理学院辽宁沈阳110168)摘要:随着Internet的发展,数据业务成为通信服务的主流。在这一背景之下，PLC的优势才真正为人们所认识，成为通信研究的新热点。本文介绍了基于PLC技术的远程电表，给出了硬件、软件的模块划分和具体实现，同时给出了与远程抄表软件的通信接口和简单的模拟抄表系统。系统初步实现了电力线通信，PLC远程电表的模

2、拟抄表通信可靠。关键字:PLC；远程电表；接口；采集DesignandImplementationofRemoteElectricMeterbasedonPLCLVZhijie,SONGKai,SONGYang(ShenyangLigongUniversity,LiaoningShenyang110168)Abstract:AsthedevelopmentoftheInternet,thedataisbecomingthemaindirectionofthecommunicationservice.Inthis

3、case,theadvantageofthePLCisrealizedbythehumanandit’sbecomingthehotpotofthecommunicationresearch.AprototypeofremoteelectricmeterapplyingPLCtechisgiven.Followedisthemoduledivisionandimplementationofthismeteraswellastheinterfacewithmeterreadingsoftware.Ithasbee

4、nprovedthatPLCmodemandPLCelectricmeterachievebasicrequirement.Keywords:PLC;RemoteElectricMeter;Port;Acquisition中图分类号：TH83文献标识码：A1引言低压电力线是为传输50Hz的工频电能而铺设的，是一种分布非常广泛的线路资源，长久以来，人们一直试图通过它传输数据和语音信号。随着近几年信号调制技术的进步、嵌入式软硬件技术的发展和新型集成电路的不断出现使得电力线通信(PLC)逐步从实验室走向实用，成为具有

5、良好发展前景的通信技术之一。本文给出了基于PLC技术的远程单相复费率电表（简称基于PLC技术的远程电表）的设计与实现。2硬件总体设计如图1所示，基于PLC技术的远程电表硬件部分包含MCF5271主控板、电量采集板和PLC调制解调器，三部分电路板相对独立，并没有设计在一块电路板中电量采集板负责采2集电量，MCF5271主控板通过SPI、IC等接口与电量采集板进行数据传输，同时通过符合IEEE802.3规范的MII接口与PLC调制解调器进行以太帧数据传输，PLC调制解调器负责以太帧和电力线通信数据之间的转换。图1基

6、于PLC技术的远程电表模块图3MCF5271主控板设计http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛MCF5271主控板的设计参考了Freescale公司的MCF5271评估开发板的设计原理MCF5271评估开发板使用的ColdFire微处理器为196引脚的BGA封装，焊接比较困难，而且160引脚QFP封装的芯片与之功能相似，同样可以满足本设计需要的功能同时易于焊接，故使用QFP160封装的芯片做主控板。主控板与PLC调制解调器接口的主要部分为

7、MII接口，所以略去了主控板与PLC调制解调器接口的介绍，而代以介绍MCF5271微处理器与INT5500之间的通过MII接口的连接。1、MCF5271主控板板的存储器扩展MCF5271具有外部总线接口，数据总线宽度为32位D[31:0]，寻址范围可以达到32位，与外界存储器相连的地址总线宽度为24位A。MCF5271主控板中扩展了一片1M×16位的Flash存储芯片AM29LV160DB，地址总线为20位，连接MCF5271的地址总线A[20:1]，数据总线为16位，连接D[31:16]。两片8M字节的SDR

8、AM芯片HY57V641620HG，每片SDR.AM的地址总线宽度为12位，数据总线宽度为16位，两片芯片使用共同的地址总线A[21:15]和控制信号，数据总线分别连接MCF5271的D[15:0]和D[16:31]。2、MCF5271与INT5500的连接INT5500工作在PHY模式下的时候类似于以太网物理层芯片，可以与带有MII接口的MCU相连。图2所示为MCF5271与INT5