而利用电源线路实现数据本文研究的对象正是低压电力线通信。低压电力线通信的特点总的说来，低压电力线信道的特点主要包括下面几个方面的内容噪声和干扰大低压电力线网络中，各式各样的家用电器和办公设备产生的噪声和干扰严重污染着电力线通信环境。己有的研究结果表明，噪声的大量存在是实现数据在低压电力线上优质传输的主要障碍之。现在把各种噪声干扰主要来源归纳为个方面可控硅器件和些电源电路产生的的倍频谐波注美国电力线频率为平而电力线现在的功能通信的实现国外的电力线载波专用芯片电力载波抄表系统总体设计自动抄表系统的组成电力载波抄表集中器的硬件设计电力线载波远程抄表系统集中器的硬件设计集中器的功能及技术指标集中器的结构框图集中器主控器的设计主控器的作用主控器的选型单片机的简单介绍数据存储器的扩展数据存储器的选择硬件电路设计存储器的掉电保护时钟模块设计思想时钟模块的选择时钟模块与单片机的连接电力线载波通信电路设计载波通信芯片的发送与接收原理单片机与通信的控制工作过程主控器与通信接口简介主控器与通信接口电路电源电路本章小结电力线载波抄表系统集中器软件的设计通信协议的制定集中器软件设计主程序设计集中器向上位机的数据传输单片机与扩频芯片的数据传输本章小结结论总结结束语致谢参考文献附录电力载波通信抄表集中器硬件设计绪论电力线载波通信的意义及发展输本章小结结论总结结束语致谢参考文献附录电力载波通信抄表集中器硬件设计绪论电力线载波通信的意义及发展状况当今世界，作为输送能源的电力线是个近乎天然入户率绝对第的物理网络。通信接口简介主控器与通信接口电路电源电路本章小结电力线载波抄表系统集中器软件择硬件电路设计存储器的掉电保护时钟模块设计思想时钟模块的选择时钟模块与单片机的连接电力线载波通信电路设计载波通信芯片的发送与接收原理单片机与通信的控制工作过程主控器与部分内容简介析本文的主要任务电力线载波通信技术电力线载波通信中信号传输特性分析常用的低压电力线载波通信技术扩频通信技术扩频通信的工作原理扩频通信的特点电力线载波通信的实现国外的电力线载波专用芯片电力载波抄表系统总体设计自动抄表系统的组成电力载波抄表集中器的硬件设计电力线载波远程抄表系统集中器的硬件设计集中器的功能及技术指标集中器的结构框图集中器主控器的设计主控器的作用主控器的选型单片机的简单介绍数据存储器的扩展数据存储器的选择硬件电路设计存储器的掉电保护时钟模块设计思想时钟模块的选择时钟模块与单片机的连接电力线载波通信电路设计载波通信芯片的发送与接收原理单片机与通信的控制工作过程主控器与通信接口简介主控器与通信接口电路电源电路本章小结电力线载波抄表系统集中器软件的设计通信协议的制定集中器软件设计主程序设计集中器向上位机的数据传输单片机与扩频芯片的数据传输本章小结结论总结结束语致谢参考文献附录电力载波通信抄表集中器硬件设计绪论电力线载波通信的意义及发展状况当今世界，作为输送能源的电力线是个近乎天然入户率绝对第的物理网络。而电力线现在的功能仅仅是传送电能，如何利用网络资源潜力，在不影响传输电能的基础上实现窄带通信或宽带通信，使之成为继电信电话无线通信和卫星通信之后的又通信网，是多年来国内外科技人员的又目标。要使电力网成为个新的通信网，技术手段只有载波通信。电力线载波通信就是以电力网作为信道，实现数据传递和信息交换。因为电源线路是每个家庭最为普通也是覆盖最为宽广的种物理媒介，其覆盖面超过有线电视网络甚至电话线路，同时由于利用现有的电力网实现数字通信，可以大大减少通信网建设的费用，因而利用电源线路实现数据通信的技术有着可观的经济效益和应用前景。电力线载波通信又分为以上的高压载波通信配电网的载波通信和民用以下电力线载波通信。在技术上高压载波通信主要为业内业务通信，由于网络专性，其简单的数据通信在国内外基本成熟，进入千家万户的民用电力网才是最大的通信物理网络。但在该网络上实现通信直是全世界科技工作者的研究课题。由于低压电力线上实现通信又很多技术难点，如网络不规范节点多隔离多随机干扰等。也可以说民用电力网对通信而言是个不确定无规则网络特性呈拓扑特性的非标准通信网，是通信网络的大挑战课题。本文研究的对象正是低压电力线通信。低压电力线通信的特点总的说来，低压电力线信道的特点主要包括下面几个方面的内容噪声和干扰大低压电力线网络中，各式各样的家用电器和办公设备产生的噪声和干扰严重污染着电力线通信环境。己有的研究结果表明，噪声的大量存在是实现数据在低压电力线上优质传输的主要障碍之。现在把各种噪声干扰主要来源归纳为个方面可控硅器件和些电源电路产生的的倍频谐波注美国电力线频率为平滑频谱噪声，其频谱平坦，可以看作有限带宽的白噪声，家电中的小电机是产生这类噪音的根源单脉冲干扰，通常由开关切换闪电温度调节器或电容充放电引起非同步周期噪声，如电视的行扫描频率对电网的干扰。信号衰减大信号在电力线上传输过程中的衰减是低压载波通信遇到的另难点。同时，由于低陕西科技大学毕业论文设计说明书压配电网直接面向用户，负荷情况复杂，各节点阻抗不匹配，所以信号会产生反射谐振等现象，使得信号的衰减变得极其复杂。信号的衰减随着传输距离的增加而增加，同时，信号的衰减与频率工频电源的相位有关，般来说，随着频率的增加，信号的衰减也将增加，而在些特殊的频段，由于反射谐振及传输线效应等的影响，衰减会出现突然剧增。在频带内，信号的平均衰减为，标准偏差为。随机性和时变性低压电力线直接面向用户的特点导致其干扰具有随机性和时变性，这是低压载波通信面临的又挑战。由于用户负荷的随机接入和切除，网络结构的变化以及不可抗拒的自然因素，如雷电等的影响，使得其干扰表现出很强的随机性和时变性，从而难以找到个准确的数学模型来加以描述。国内外研究现状和动态在国外，自动抄表系统的技术发展比较早，欧美等国在上个世纪七八十年代就开始试验探索自动抄表技术，年代美国引进欧洲音频电力负荷控制系统的基础上开发研制了负荷监控及抄表系统，年代，以色列研制成功低压电力线载波集中抄表技术，九十年代初自动抄表技术逐渐成熟，在世界各地得到了迅猛的发展。近年来，美国以色列德国和英国的科技人员直从事这方面的技术研究与开发。年代初，自动抄表技术被引进到中国，早期的系统主要用于大电网的电能量考核结算。中国电力科学研究院自年开始研究电力线载波通信技术，主要考虑技术用于低址范围后，系统将访问外部存储器。数据存储器最多可以访问的外部数据存储器。这个存储器区域用指令来访问。不同于其他的衍生产品，还内建个字节的数据存电力载波通信抄表集中器硬件设计储器。这的数据存储器的地址范围为。对该数据存储器的访问是受软件控制的。当软件允许访问该区域时，访问地址范围为的指令将读写数据存储器的内容。当地址范围超过后，系统将自动访问外部数据存储器。当软件禁止访问该区域时，该区域将被映射为外部数据存储器。任何访问地址为的指令都将访问到外部数据存储器。这是默认的运行环境。另外还有标准的字节暂存数据存储器。这片区域可以间接或直接访问。由于这片区域只有字节，因此仅适用于数据量较小的场合。当数据量较多时，可以考虑同时使用个数据存储器。片上，同外部样只可由指令来访问，但是片上拥有最快的访问速度。看门狗定时器看门狗定时器是个自行运行定时器，用户可通过编程将其设置为系统监控器，时基发生器或事件定时器。该定时器基于组分频器，对系统时钟频率进行分割。分频器输出可选，并决定溢出时间。溢出时，如果看门狗有效且看门狗定时器复位打开，将引起系统复位。看门狗溢出中断以及看门狗复位功能可由软件设置，将者的功能合并或分离即看门狗定时器溢出并使系统复位以及看门狗定时器仅溢出，而不会引发系统复位。看门狗定时器主要用作个系统监控器，在实时控制的应用中尤为重要。如果出现电源脉冲干扰或电磁干扰，处理器将会运行不确定的代码。如果不及时检查，整个系统可能会崩溃。用户可以在软件中使用看门狗定时器来防止程序运行的用户在软件中适当的地方安排看门狗定时器复位程序，每当运行到看门狗定时器复位程序时就将看门狗定时器复位防止看门狗定时器复位的产生。如果系统受到干扰，程序运行发生异常，系统就可能不会运行看门狗定时器的复位代码，此时系统就会被看门狗定时器复位。对于不同的时钟速率，看门狗定时器将会产生不同的溢出时间。当使能看门狗定时器复位后，这个复位会在其溢出并经过个时钟周期后结束。数据存储器的扩展片内数据存储器为的。集中器要管理电表，对其进行数据集处理存储，仅片内数据存储器是不够的，需要扩展外部数据存储器。的典型芯片有的的以及的，其中芯片应用最为广泛。数据存储器的选择本文采用作为扩展的数据存储器。是脚双列直插式位静态随机读取，它具有容量大功耗低价格便宜集成度高速度快设计和使用方便等特点。在系统中加入掉电保护电路，保护数据有很高的可靠性，可以和陕西科技大学毕业论文设计说明书相媲美。的技术特性使用单的电源供电最大存取时间为额定功耗采用工艺制造输入和输出引脚均与电平直接兼容为片选信号为输出允许信号为写信号为根地址线为位数据线图电路原理图逻辑符号硬件电路设计图单片机存储器的扩展电路单片机由于受管脚的限制，在扩展存储器时，数据线和地址线是复用的。口的作为高位地址线，口作为低位地址数据总线，口的电力载波通信抄表集中器硬件设计共同组成位地址，寻址范围为。扩展的数据存储器为，需根地址线，寻址范围为。扩展的程序存储器为，需根地址线，寻址范围为。的口和的地址线相连接，口双向数据线相连是用于访问外部数据的读选通，连接的输出允许端是用于访问外部数据的写选通信号，连接的输入使能端。当为低电平，片选端为低电平时，将口和口的上的数据写到选中的存储单元中。