基于电力载波通信的自动控制系统研究.pdf

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1、基于电力载波通信的自动控制系统研究Studyonautocontrolsystemsbasedoncarrier-currentcommunication（华南理工大学）张文勇杨金明陈伟ZHANGWENYONGYANGJINMINGCHENWEI摘要：随着电力载波技术的不断发展，电力载波通信的优势越加明显。本文介绍一套以LM1893集成芯片实现电力载波通信，PC机做上位机进行信息的综合处理，单片机做下位机控制用电设备的自动控制系统。以串行通信的方式实现PC机RS232串口与单片机的多机通信，并把本文介绍的设计方法应用于教室

2、节能系统加以实现，达到了设计效果。关键词：电力载波；单片机；节能中图分类号:TN92;TP271文献标识码:AAbstract:Asthedevelopmentofthecarrier-currenttechnology,thepredominanceofthecarrier–currentcommunicationismoreobvious.Thisarticlewillintroduceanautocontrolsystemthatimplementsthecarrier-currentcommunicationbyL

3、M1893IC,managestheinformationsyntheticallybyPCandcontrolstheelectro-equipmentbysinglechips.ThecommunicationofaRS232serialportinPCandmanysinglechipscomestruebyserialcommunicationmode.Theenergyconservationsystemintheclassroomcomestruebythemethodintroducedinthearticl

4、eandachievesthedesignpurpose.Keywords:Carrier-current;Singlechip;Energyconservation引言随着电力载波通信技术的日趋成熟，电力载波的研究也逐渐成为热点。电力载波通信以电力线路为传输通道，由于低压电力线随处可见，利用现成的低压电力线传输信号就不必要再架设专门的通信信道，系统设备可就地接入电力线，这就使的通信成本大幅度降低，投资少，见效快，并且可以实现与电网同步建设等。电力载波通信技术可广泛应用于工业[1-2][3][4][5][6]自动控制系统，

5、自动抄表系统，医学领域，电器设备控制系统，防火报警系统等场合。电力载波通信在很多领域都可体现出其无可比拟的优越性。本文介绍了一种以LM1893集成芯片实现电力载波通信的方法，并研制了一套基于单片机控制的电力载波通信装置。1电力载波通信系统结构电力载波通信系统结构图如图1，下位机实时的对所要控制的用电设备进行有效的采样，把获得的数据通过下位机的LM1893载波模块调制成能在电力线上传输的信号，上位机的LM1893载波模块再把电力线上的信号解调成数字信号，由RS232串口送入PC机，利用PC机对数据进行存储和综合处理，根据处理

6、结果发送相应控制命令给下位机，下位机依据控制命令控制用电设备，使用电设备按要求动作，达到预期目的。图1电力载波通信的系统结构图国家自然科学重点基金项目（60534040），国家自然科学基金项目（60674099）[7-9]LM1893是美国NationalSemiconductor公司生产的高性能专用电力载波通信芯片，具有价格低廉、使用方便、精度高和可靠性好的特点，采用移频键控的调制解调方式，抑制噪音的FSK调制方式；可实现任意编码方式的数字序列半双工通信；传输速率最高4.8KBaud；载波频率在50kHz至300kHz之

7、间可选择。2硬件设计电力载波通信接口下位机和LM1893连接电路如图2，上位机部分与此基本相同。图2LM1893与单片机的连接示意图LM1893调制解调数据输入端DATAIN与89C55WD的串行输出口TXD相连，输出端DATAOUT与89C55WD的串行输入口RXD相连。LM1893的5脚TX/RX发送接收控制端（下文简称控制端）由单片机的P1.0端控制，高电平为发送状态，低电平为接收状态，载波信号的收发由LM1893的10脚通过耦合变压器T与电力线相连，三极管T1用于LM1893工作在发送状态时载波信号的功率放大。单片

8、机89C55WD内部自带看门狗，可防止数据丢失、CPU误动作和芯片死机现象。3软件设计3.1上位机软件设计采用Delphi7作为上位机软件的开发工具，对数据的存储采用数据库Paradox，此单端数据库由Borland公司开发，可采用BDE引擎，与Delphi7融合较好。采用数据表存储和显示接收的数据，并