基于电力载波的智能校园节电系统研究

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1、雾嚣；鬻萋ii；i；{『ij¨ij薯i蘩iiiiii

2、}；i基于电力载波的智能校园节电系统研究殷明(安徽理工大学电气与信息工程学院，淮南232001)摘要：介绍一种基于51单片机的电力线载波技术的校园节电控制系统的工作原理和结构。直序扩频半双工异步调制解调器PL2102载波芯片，通过电力线载波应用系统实现教室电灯的管理和控制，给出用PL2102对电灯进行控制的基本原理、软硬件实现方法及其设计原理图。关键词：单片机；电力线载波技术；PL2102中图分类号：TIV919文献标识码：AIntelligentCampusEnergy-savingSystemRe

3、searchBasedonPowerLineCarrierYinMing(CollegeofElectricalandInformationEngineering，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan232001，China)Abstract：Thispaperintroducespowerlinecarriertechnologycampusenergy-savingcontrolsystemworkingprincipleandstructurebasedon51MCU．Atthesametime

4、，itintroducesdirectsequencespreadspectrumandhalfduplexasynchronousmodemPL2102carrierchip，whichareusedinthepowerlinecarrierapplicationsystem．Itcanrealizethemanagementandcontrolofclassroomlight，thebasicprinci—pieofusingPL2102controlelectriclightandthemethodofsoftwareandhardwareareg

5、iven．Thedesignschematicdiagramalsoarepro—posed．Keywords：MCU；powerlinecarriertechnology；PL2102引言目前我校校园的照明系统仍在沿用简单的人工控制方式。这无疑不利于照明节电，常常存在忘记关灯等现象，浪费严重，而且灯具数量、照明耗电等难以量化管理。故有必要进行照明用电控制方式的革新，采用先进的数字化、网络化的控制方式可以从根本上杜绝无谓的浪费，而且可以规范照明用电的管理。电力线载波通信技术是电力系统特有的一种通信技术，它是指利用电力线网络作为传输媒介，实现数据传递和信息

6、交换的一种技术。它为用户提供数字化社区服务和电子商务，提供高速因特网访问服务、话音服务，可实现家庭办公和远程家电控制，还可实现防火、防盗、防有毒气体泄漏。电力线载波模块是电力线载波通信的核心部件和硬件基础，它使实现数据、语音、视频和电力传输的“四网合一”成为可能。机由一个单片机系统和载波通信模块组成。从机由单片机、通信模块和一些外围设备组成，如一些A／D采样单元、地址编码单元。主机通过电力线载波的串行通信方式对从机进行监控。一个通信数据包由8字节数据组成：第1、第2字节是主机标识；第3字节是命令；第4、5字节是从机地址；第6～8字节为数据。主机采用广播方

7、式发送命令数据，从机收到通信包后进行数据分析：一是识别主机是否是自己的上级主机；二是识别从机地址是否是自己的地址；只有在全部确认无误后从机才执行命令和相应的操作。从机直接监控电灯的状态，通过电力线载波接收电路接收来自主机的指令，并执行相应的操作，完成对电流、电压、温度的采样处理，判断电灯是否工作正常，并根据数据分析判断路灯的工作状态是否正常。如果工作状态异常，就执行相应的操作，保护电灯，并把数据和警告发送给主机。1系统的工作原理2硬件电路的设计本系统主要由三个部分组成：上位机、主机、从机。由2．1主要器件的选择和相关的性能PC作为上位机，对整个系统起到监

8、视和控制的作用。主PL2102是专为电力线通信网络设计的半双工异步调敬请登录网站在线投稿2013-#-g12期《平旁机乌嵌入式系碗应用》71制解调器，仅由单一的+5V电源供电，有一个外部的接I：1电路与电力线耦合。PL2102除具备基本的通信控制功能外，还内置了5种常用的功能电路如可数字频率校正的实时钟电路、32字节SRAM、电压监测、看门狗定时器及复位电路。它们通过标准的12C总线接El与外部的微处理器相连，其中实时时钟与32字节SRAM在主电源掉电的情况下，可由3V备用电池供电继续保持工作。PL2102是特别针对中国电力网恶劣的环境所研制开发的低压电

9、力线载波通信芯片。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