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通信学论文-一种基于ARM7与ST7538的电力线载波通信模块的设计.doc

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通信学论文-一种基于ARM7与ST7538的电力线载波通信模块的设计.doc

通信学论文-一种基于ARM7与ST7538的电力线载波通信模块的设计【摘要】该文提出了一种用LP2132ARM内核单片机与载波芯片ST7538构成的低压电力线载波通信系统方案,详细介绍了该系统的工作原理和软硬件组成。经实际测试证明,该系统工作稳定可靠,具有较高的应用价值。关键词:电力线;载波通信;FSK;PLC;ARM1引言电力线载波通信(PowerLinecarriercommunication)技术是指将电力线作为通信媒介的一种通信方式。利用电力线作为通信介质的电力载波通信,避免了新的通信网络的建设和投资。在住宅智能控制、布线困难的工业自动化控制等系统中,采用低压电力线通信方案有着极为显著的优越性,具有极大的方便性、免维护性、即插即用等优点。电力线用于信息传输有些不利因素:线路阻抗小、信号衰减大、时变性大、噪声影响大。在实用系统的开发中,控制软件的编写、器件的选择及电力线接口的设计是关键。本文提出一种采用ARM内核的单片机LP2132控制电力线载波芯片ST7538构成的低压电力线载波通信系统。实验证明,采用此种结构在噪声频带很宽的信道环境下能实现可靠通信。2系统结构低压电力线载波通信的系统原理框图如图1所示。数据由主通信设备发出,经通信接口模块,存入微控制器处理中的一段缓冲区内,再经编码处理后进行通信调制,最后耦合到电力线上。在电力线的另一端,数据经解耦后从电力线上接收下来再解调到微控制器中,最后经通信接口到从通信设备中。在整个系统中,微控制器是系统的核心,它负责整个系统中各任务的协调与调度。而电力线接口主要起耦合、隔离、滤波与保护的功能。3硬件的设计3.1微控器的选择由于低压电力线上存在信号衰减大、时变性大、噪声影响大等不利因素,这些问题导致误码率的升高,通信质量严重下降。除了选择好的通信器件从“硬”的方面来提高通信质量,降低误码率外,另一种解决方法是采用一些纠错能力强的编译码方案,这可能使得算法复杂化,运算速度降低进而导致通信速率下降,这种方法对处理器运算速度的要求较为苛刻,同时也要求微处理有较强的控制功能。在兼顾运算能力与控制性能之后,我们没有选用传统的功能简单的单片机,而选用了飞利浦(Philips)公司的ARM内核的LP2132单片机,LPC2132是基于一个支持实时仿真和嵌入式跟踪的32/16位ARM7TDMI-SCPU的微控制器,并带有64kB的嵌

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