基于SC1128的山區電力線載波通信系統設計

摘要 電力線載波通信是將現有電力線路當作介質并進行傳輸信息的新型通信方式。文中設計了一種能夠應用于山區的電力載波通信系統。系統采用SC1128芯片實現信號的調制與解調，由兩個或多個SC1128模塊構成通信網絡，完成各種數據、控制信號的傳輸。該設計成本低、組網靈活、適用于山區通信建設。
關鍵詞 電力載波通信；SC1128；單片機；山區通信

電力線載波通信技術廣泛應用于照明控制、自動抄表、電力系統遙控遙測等方面，通過當前線路完成數據的傳輸與控制，既無需重新進行布線，還可以節省系統成本、方便實用。針對偏遠山區，建設通信系統成本高，且維護困難的特點，利用固有的電力線作為通信介質是一種理想的選擇。但由于電力線加載了幅度較大的50 Hz交流信號及其諸多諧波成分，使得信道環境特殊，這對實現高效通信存在難度。如何以
現有電力線路為介質，實現信息的高速高效傳遞，目前已經成為研究熱點和方向。

1 系統的結構和工作原理
系統主要研究在山區環境下，利用電力線傳輸通信和控制信號，結構如圖1所示。電力載波控制系統主要包括電力線通信調制解調模塊(SC1128模塊)、單片機控制模塊、串行通信接口、電力線接口等。SC1128芯片是該系統的核心。由電力線的信號傳遞到SC1128模塊，然后再由SC1128模塊通過串口和其他系統進行連接。

2 硬件的組成和接口通信原理
2．1 SC112B電力線載波調制解調芯片
作為專用擴頻調制解調器電路，SC1128電力線載波調制解調芯片，由智源利與微電子公司開發研制。其使用直接序列擴頻、直接數字頻率合成、數字信號處理等全新技術，具有較強的抗衰減和抗干擾性能。
2．2 單片機和SC1128接口電路
單片機與SC1128芯片的接口電路如圖2所示。其中SETCLK是設置時鐘輸入端，CS是片選輸入端，LINE是串行數據輸出或輸入端，發射數據、接收數據由SR、TX以及SYN進行。SR=1時，電路進入發射狀態；SR=0時，電路進入接收狀態。在發射狀態下，SR端被置高，此時SC1128芯片將發射出同步脈沖信號，單片機便通過TX端將數據同步發出；在接收狀態下，SR端被置低，此時SC1128芯片會接收到信號，并產生同步脈沖信號，隨后由TX端將數據同步發送到單片機。在這種情況下，當SR為低電平狀態，SYN輸出也為低電平狀態。