电力线载波遥控开关的设计.ppt

毕业答辩,毕业答辩,姓名： 倪荣隆 学号： 060702114 指导老师：朱金荣,电力线载波遥控开关的设计,研究意义,在目前的家庭智能系统中，以PC机为核心的家庭智能系统是最受人热捧的。该系统的观念就是，随着电脑的普及，可以将所有家用电器需要处理的数据都交给电脑来完成。这样就需要在家电与PC间构建一个数据传送网络，现在大家都看好无线，但是在家庭这个环境中“墙多”这一特征严重影响着无线传输的质量，特别是在别墅和跃层式住宅中这一缺陷更加明显。 然而，随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面，电力线载波通信这座被国外传媒喻为“未被挖掘的金山”正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。其最大的特点是不需要重新架设网络，只要有电力线，通过载波方式就能将模拟或数字信号进行高速传输。现在，随着家庭智能系统这个话题的兴起，给电力线载波通信带来了一个新的舞台。,研究内容,本课题主要研究如何利用两片单片机控制电力线载波模块进行通讯，通过电力线传输载波信号，以实现遥控开关功能。,设计思路,设计分为发送部分电路和接收部分电路。在发送部分利用单片机串口编程将一串约定的以实现控制功能为目的的二进制编码发送给电力线载波模块，电力线载波模块自动将二进制编码调制成载波信号，方便电力线的传输；接收部分的电力线载波模块将接收到的载波信号还原成二进制编码发送给单片机，单片机解码并实现开关控制功能。,系统框图,外围电路,电力线载波波模块,单片机 89S52,单片机 89S52,电力线载波波模块,L（火线）,N（零线）,硬件设计：,主要控制部分电路 :,各部分电路说明：,AT89S52的起振电路 1.此电路采用单片 机内部时钟方式产 生时钟信号。 2.晶振与单片机内 部震荡电路构成自 激振荡器 。 3.C1和C2的作用是 稳定频率和快速起振。,复位电路：,当单片机的RST引脚引入高电平并保持两个机器周期时，单片机内部就执行复位操作 。,电力线载波模块电路：,1. 耦合线圈是利用线圈之间的互感来工作的电子器件，以实现用电力线来传输载波。 2. 电容CBB344/400，通交流，滤波。 3. 压敏电阻器，是一种理想的保护元件，由它可构成过压保护电路。,外围控制部分电路： 电阻R1另一端接单片机P2.1口,软件流程图：,发送机A：,设定波特率，启动定时器1,设串口工作方式,发送请求信号AA,指针初始化，校对和清零,B机允许发送,发送检查和,发送一个字节数据并求校验和,A机发送程序,数据块已发完？,B站接收正确？,返回,N,Y,N,Y,N,Y,发送机B：,发送机B的程序,设定波特率，启动定时器1,指针初始化和清零,接收Aj机校验并与B机比较,发送请求信号BB,等待A机联络,接收一个数据字节并求校验和,设串口工作方式,A机请求发送,数据块收集齐了吗？,接收正确？,发送错标志FFH,返回,N,N,N,Y,Y,Y,P2.1置高，打开继电器,主要结论,当发送端的单片机按下复位开关，发送端的单片机开始发送约定的二进制编码，如果接收端的单片机接收正确，此时接收端的继电器常开端闭合，发光二极管发光，表示实现了遥控开关的功能。,电路实物图：,发送部分:,接收部分：,电力线载波模块：,问题讨论：,在设计过程中，我曾经在发送部分单片机的P2.1口利用定时器延时，编了一串有特定意义的脉冲（在接收部分可以对脉冲解码,实现控制功能），传输给电力线载波模块，结果在P2.1可以检测到预期方波波形，而在电力线载波模块发送端口检测不到预期载波波形。后改用串口传输约定的二进制编码，在发送部分可以用示波器检测到调制过的载波，原因估计是电力线载波模块只支持串口传输。发送和接收部分程序的设计应该没有问题。经调试后可以用ISP对发送部分单片机和接收部分的单片机进行下载。,本次设计未成功的主要原因可能是发送部分电力线载波模块与接收部分电力线载波模块之间未接CBB电容与压敏电阻，因为在电力线载波模块间的电路需连上火线与零线，出于安全因素考虑，我选择了两根导线代替，其实电力线传输载波需要线圈之间的互感来工作的。所以在研究一个项目时，必须要敢于尝试。,总结：,在这次毕业设计中我学到了很多，虽然没有取得成功，可是我尝试过从多方面去解