[发明专利]一种电力线载波通信实验平台及实验方法

说明书

本发明公开了一种电力线载波通信实验平台，包括发送端、接收端、电力线、第一LED输出模块、第二LED输出模块、第一单片机小系统、第二单片机小系统、第一载波通信模块、第二载波通信模块、第一耦合电路、第二耦合电路和主控电路，本发明通过让第一单片机小系统读取开关输入量，编码后发送给第一载波通信模块调制，并由耦合电路耦合到电力线上，第二耦合电路接收载波信号，并传递给第二载波通信模块，并对接受的载波信号解调后传送给第二单片机小系统处理，并显示在第二LED输出模块上，让学生能够在此平台上进行电力线载波通信实验，了解上述通信技术的特点，拓展知识面且锻炼实践能力，进而能够加深对电力线载波通信这种独特的通信方式原理的理解。

技术领域

本发明涉及电子通信技术领域，具体为一种电力线载波通信实验平台。

背景技术

在电子信息工程、通信工程、电子科学与技术、自动化、电气工程等电类的专业中，通信实验是一个重要的实验教学内容，所涉及的内容主要有串行异步、红外、以太网、CAN、232、485、Modbus、Profibus、Zig-Bee、WiFi、2.4G等。电力线载波通信(power linecommunication，PLC)是以电力线作为传输媒介，通过载波方式进行数据传输和信息交换的一种通信方式，在路灯控制系统、远程自动抄表、园区节能管控等方面有着广泛应用。然而，作为一种不需要专用传输媒介的通信方式，在本科专业的实验教学中尚缺少电力线载波通信实验平台。

发明内容

本发明提供一种电力线载波通信实验平台，让学生能够在此平台上进行电力线载波通信实验，了解上述通信技术的特点，拓展知识面且锻炼实践能力，进而能够加深对电力线载波通信这种独特的通信方式原理的理解。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明的第一方面提供了一种电力线载波通信实验平台，包括由电力线相互连接的发送端和接收端；

发送端用于读取开关量输入、编码、调制并耦合发送至电力线，接收端用于耦合接收自电力线的信号，并解调、解码和输出控制信号。

优选的，所述发送端包括输入接口、第一LED输出模块、第一单片机小系统、第一载波通信模块和第一耦合电路；

所述接收端包括继电器输出模块、第二LED输出模块、第二单片机小系统、第二载波通信模块和第二耦合电路；

所述第一单片机小系统的CPU由输入接口读取开关输入量，编码后发送给第一载波通信模块调制，并由第一耦合电路耦合到电力线上，接收端的第二耦合电路自电力线接收载波信号，并传递给第二载波通信模块，第二载波通信模块对接受的载波信号解调后传送给第二单片机小系统处理，进而由继电器输出模块输出，并显示在第二LED输出模块上。

优选的，所述第一载波通信模块和第二载波通信模块分别包括发送电路和接收电路，且两个载波通信模块均包括主控电路，发送端的主控电路与第一单片机小系统的CPU进行串口通信接收载波信号并调制后传递给发送电路，经由第一耦合电路耦合到电力线上，第二耦合电路自电力线接收载波信号，并传递给接收电路进行滤波，接收端的主控电路对载波信号进行解调，并显示在接收端的第二LED输出模块上。

优选的，所述主控电路采用RISE3501芯片，RISE3501芯片的输出信号电平为1.34Vpp，发送电路的工作电压为15V，所述接收电路自电力线上接收的载波信号符合EIA-709.2协议，并对接收的载波信号进行滤波和自动增益控制后传送至接收端的主控电路的RISE3501芯片。

优选的，所述发送电路和接收电路均通过三阶带通无源滤波器滤除载波频段以外的信号，自动增益控制可根据信号的大小自动调节增益，当信号过大时，通过CAGC的控制对信号进行20dB的信号衰减。

优选的，所述第一耦合电路畅通载波信号，阻断工频交流电，实现电力线和第一载波通信模块的通断作用，所述第二耦合电路畅通载波信号，阻断工频交流电，实现电力线和第二载波通信模块的通断作用；