【毕业设计】光伏发电组件监测系统 ㊣ 精品文档 值得下载

现了在低压配电网上进行的的速率数据传输的远程通信并进行了该技术市场推广。

随后，许多国家研究机构纷纷开展了高速电力线通信技术的研究和开发产品的传输速率也从发展到甚至更高。

国际各大公司纷纷推出调制解调芯片。

其中以美国公司的芯片应用最为普遍且大部分电力线载波系统都是基于该芯片开发的。

目前，电力线载波通信在欧洲发展比较快，欧盟为促进电力线载波技术发展在年启动了的计划。

美国也不甘示弱在它倡导下成立了家庭插电联盟致力于标准研究并发布了第个标准。

在高速研究和推广方面我国进步较晚。

从英国公司研究出高速技术以后，我国研究机构也开始对高速研究。

中国电力科学研究院采用国外芯片先后研究出可以传输速率为的低压产品以及的中压产品。

由于我们低压配电网的结构负荷特性供电方式和国外有很大的不同。

国外已有的产品需要根据我国配电线路的实际情况进行改进才能使用。

并于年底开通我们第个电力线为传输介质的宽带接入试验小区。

年月引进欧洲产品进行语音传输试验。

在我国第次实现了利用电力线同时上网和打电话。

年月，采用国内电力系统研制的产品开通了第个国内自主研发的宽带接入系统。

小规模产品试验成功之后又在不同场合进行了大规模电力线宽带接入试验。

主要研究在不同配电网结构中产品的耦合方式和组网模式如何建立施工规范，并对不同国家的产品进行测试。

随着技术的突破以及应用的深入在国内商业化只是迟早的事。

电力载波通信的意义电力线通信技术是指利用高压电力线通常指及以上电压等级中压配网电力线指电压等级或低压配电线用户线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的种特殊通信方式。

该技术是把载有信息的高频载波信号加载于电流，然后用电力线传输接收信息的适配器再把高频载波信号从电流中分离出来以实现信息传递。

电力线通信并不是新技术已经有着几十年的发展历史。

在中高压输电网上通过电力线载波机利用较低的频段以较低的速率传送话音或远动数据这是以往电力线载波通信的主要应用。

电力线载波优点，电力线载波通信利用的是现有的电力基础设施电网这个传输媒介是全球覆盖最大的网络，用电力线做接入无需新布线就可以用到有电的地方就有宽带接入。

不受地形地貌的影响。

投资少施工期短设备简单可以同其他通信手段起实现网络互联。

电力线载波通信可靠性高，高压输电线结构略固，高压输电线安全设计系数比光纤的安全设计系数高。

具有等时性，只要高压输电线架通，载波通道就开通了，输电线架设到哪里载波通信线路就可以延伸到那里。

目前我国输电线路上和的农网上还有大量的电力线载波机在运行，庞大的电力线载波通信担负着电网内调度电话远动。

远方保护信息的传输对电力线系统的安全稳定经济运行起着重要的作用。

因此对这种廉价的电力系统都有的信道资源不应轻易放弃，应加以合理的发展和利用，使之与高速宽带技术长期并存互为补充。

能够为电力公司电力管理提供传输通道实现电力数据话音和图像综合业务传输的通信技术。

不过，我们也要看见载波电力线的不足。

由于受电网的影响的传播距离有限，在低压配电网中无中继的传输距离般在以下。

要实现自配电变压器至用户插座的全力线接入需要借助中继技术。

电力负荷的波动对接入网络的吞吐最也有定影响。

由于多个用户共享信道带宽当用户增加到定程度时。

网络性能和用户可用带宽有所下降。

但这些问题可以通过合理的组网方式得到解决。

电力载波的前景载波电流环通信是用电流环作传输媒介的载波通信，不需另外架设通信线路，电流环结构坚固，作为通信媒介使用可靠性很高。

电流环载波通信是光伏组件发电系统特有的种通信方式，特别适用于以电力系统为主的各太阳能发电变电和监测站为对象的电力系统调度及在被保护的线路两端间传送保护信号的远方保护系统。

载波电流环传输频率范围，最低频率由设备的传输性能及其费用确定，最高频率由传输衰减确定。

电力载波通信开始研发应用产品，并取得试验应用。

对于数据通信而言，电力线远不是种理想的载体，电力通信环境非常恶劣，其中主要的问题在于噪声和信号衰减。

电力通信的噪声主要来自于低压电网相连的负载以及无线电广播的干扰而信号的衰减是与通信信道的物理长度和低压电网的阻抗匹配相关的。

由于负载的开关会出现许多问题。

而且，电力通信的噪声和信号衰减是随时间变化的，很难找到个较为明确的解析式或数学模型加以描述，这些对通信系统的设计提出了很高的要求，这也是严重影响通信质量的主要技术障碍。

并且电力载波是在并联电路中使用，而是两根线，本设计用根线进行数据传输，使用单线串联监测传输，这只能用根线进行载波电流环的使用与串行通信。

为此，本设计引入了载波电流环技术。

本文工作由于室内机与室外机的距离比较远，两个芯片之间的通信不能直接相连，因此中间必须增加驱动电路，以增强通信信号，抵抗外界的干扰。

采用共八组电流环通信电路。

结论本文在对低压电流环载波信道分析和调制解调器的研究的基础上，提出了种电流环载波通信的设计模型，以这款高性能微控制器作为中心处理器，用和作为调制解调芯片，配合软件编写的底层总线协议实现的通信模块，并以二极管为解调电路将其信号进行比较来可实现可靠通信，具有定的实用价值。

外围电路方面采用峰值检测电路对载波进行采样以达到反馈控制实时切换普通和高灵敏度的两种模式用最小系统控制芯片，二极管检测信号，设计了个通用的电力线载波通信调制解调模块硬件平台。

从电力线载波通信的通信方式及传输信号特性入手，设计了电流环通信方式，主要采用调制解调器件来完成核心的信号处理与系统的控制与管理功能。

为了提高载波信号的利用率，在载波电流环通信中克服了电力线载波的缺点和总线载波的不足，我们设计了电流环载波通信系统。

让信号可以在低频环境中进行通信。

附录芯片的介绍工作频率范围，相当于普通的用户应用程序空间字节片上集成字节通用口个，复位后为准双向口弱上拉普通传统口可设置成四种模式准双向口弱上拉，推挽强上拉，仅为输入高阻，开漏每个口驱动能力均可达到，但整个芯片最大不要超。

在系统可编程在应用可编程，无需专用编程器，无需专用仿真器可通过串口直接下载用户程序，数秒即可完成片有功能无内部看门狗内部集成专用复位电路外部晶体以下时，复位脚可直接电阻到地外部掉电检测电路在口有个低压门槛比较器单片机为，误差为，单片机为，误差为时钟源外部高精度晶体时钟，内部振荡器温漂为到以内用户在下载用户程序时，可选择是使用内部振荡器还是外部晶体时钟常温下内部振荡器频率为单片机为，单片机为精度要求不高时，可选择使用内部时钟，但因为有制造误差和温漂，以实际测试为准共个位定时器两个与传统兼容的定时器计数器，位定时器和，没有定时器，但有波特率发生器做串行通讯的波特率发生器再加上路模块可再实现个位定时器个时钟输出口，可由的溢出在输出时钟，可由的溢出在输出时钟外部中断口路，传统的下降沿中断或低电平触发中断，并新增支持上升沿中断的模块模式可由外部中断唤醒也可通过寄存器设置到，也可通过寄存器设置到路可编程计数器阵列，路也可用来当路使用也可用来再实现个定时器也可用来再实现个外部中断上升沿中断下降沿中断均可分别或同时支持转换，位精度，共路，转换速度可达每秒钟万次通用全双工异步串行口，由于系列是高速的，可再用定时器或软件实现多串口系列有双串口，后缀有标志的才有双串口，可通过寄存器设置到，可通过寄存器设置到工作温度范围工业级商业级封装口不够时，可用到根普通口线外接均可级联来扩展口，还可用做按键扫描来节省口，或用双，三线通信，还多了串口压与内置转换器输出进行比较，经过多次比较，使转换所得的数字量逐次逼近输入模拟量对应值。

逐次比较型转换器具有速度高，功耗低等优点。

需作为使用的口先将特殊功能寄存器中的相应位置为，将相应的口设置为模拟功能资料由六个反相器电路组成。

此器件主要用作通用反相器即用于不需要中功率驱动和逻辑电平转换的电路中。

引脚功能图交流测试电路和波形切换时间精确长延时电路原理如上图所示。

通电后，时基振荡器震荡经过分频后向外输出时基信号。

作为分频器的开始计数分频。

当计数到时，输出高电平，该高电平经反相变为低电平使截止，继电器断电释放，切断被控电路工作电源。

与此同时，输出饿低电平经反相为高电平后加至的端，使输出端输出的高电平保持。

电路通电使复位后，的四个输出端，均为低电平。

而输出的低电平经反相变为高电平，通过使导通，继电器通电吸和。

这种工作状态为开机接通定时断开状态。

资料是四双向模拟开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。

引出端排列与致，但具有比较低的导通阻抗。

另外，导通阻抗在整个输入信号范围内基本不变。

由四个相互的双向开关组成，每个开关有个控制信号，开关中的和器件在控制信号作用下同时开关。

这种结构消除了开关晶体管阈值电压随输入信号的变化，因此在整个工作信号范围内导通阻抗比较低。

与单通道开关相比，具有输入信号峰值电压范围等于电源电压以及在输入信号范围内导通阻抗比较稳定等优点。

但若应用于采保电路，仍推荐。

当模拟开关的电源电压采用双电源时，例如，均对地而言，则输入电压对称于的正负信号电压均能传输。

这时要求控制信号为，为，否则只能传输正极性的信号电压。

引脚功能图内部方框图图是四双向模拟开关驱动继电器应用电路是四双向模拟开关，集成块为控制端，用于控制四双向模拟开关的通断。

当接高电平时，集成块脚导通，集成块脚电源负极使吸合反之当输入低电平时，集成块脚开路，失电释放，输入高电平或低电平时状态与相同。

应用电路图图直流耦合低通有源滤波器图驱动器图驱动电路图有源带通滤波器图振荡器图滞后比较器图带通有源滤波器图灯驱动程序图电流监视器图电压跟随器图功率放大器外围电路图电压控制振荡器图交流耦合反相放大器图可调增益仪表放大器图直流差动放大器应用电路图基本比较器电路图驱动的电路图驱动的电路图低频运算放大器图过零检波器图两阶高频压控振荡器图极限比较器电路图晶振控制振荡器附录参考文献刘玉忠电力线载波通信技术分析制造业信息化年，月，第期。

基于电力线调制解调器的研究华北电力大学硕士学位论文汤效军电力线载波通信技术的发展及特点电力系统通信年，第期张辉，曹丽娜现代通信原理与技术西安西安电子科技大学出版社，年高西全，丁玉美，阔永红数字信号处理原理实现及应用北京电子工业出版社，曹宁电网通信技术北京中国水利水电出版社，。

袁世仁电力线载波通信北京中国电力出版社，第页唐机文