基于SC1128的山区电力线载波通信系统设计

摘要 电力线载波通信是将现有电力线路当作介质并进行传输信息的新型通信方式。文中设计了一种能够应用于山区的电力载波通信系统。系统采用SC1128芯片实现信号的调制与解调，由两个或多个SC1128模块构成通信网络，完成各种数据、控制信号的传输。该设计成本低、组网灵活、适用于山区通信建设。
关键词 电力载波通信；SC1128；单片机；山区通信

电力线载波通信技术广泛应用于照明控制、自动抄表、电力系统遥控遥测等方面，通过当前线路完成数据的传输与控制，既无需重新进行布线，还可以节省系统成本、方便实用。针对偏远山区，建设通信系统成本高，且维护困难的特点，利用固有的电力线作为通信介质是一种理想的选择。但由于电力线加载了幅度较大的50 Hz交流信号及其诸多谐波成分，使得信道环境特殊，这对实现高效通信存在难度。如何以
现有电力线路为介质，实现信息的高速高效传递，目前已经成为研究热点和方向。

1 系统的结构和工作原理
系统主要研究在山区环境下，利用电力线传输通信和控制信号，结构如图1所示。电力载波控制系统主要包括电力线通信调制解调模块(SC1128模块)、单片机控制模块、串行通信接口、电力线接口等。SC1128芯片是该系统的核心。由电力线的信号传递到SC1128模块，然后再由SC1128模块通过串口和其他系统进行连接。

2 硬件的组成和接口通信原理
2．1 SC112B电力线载波调制解调芯片
作为专用扩频调制解调器电路，SC1128电力线载波调制解调芯片，由智源利与微电子公司开发研制。其使用直接序列扩频、直接数字频率合成、数字信号处理等全新技术，具有较强的抗衰减和抗干扰性能。
2．2 单片机和SC1128接口电路
单片机与SC1128芯片的接口电路如图2所示。其中SETCLK是设置时钟输入端，CS是片选输入端，LINE是串行数据输出或输入端，发射数据、接收数据由SR、TX以及SYN进行。SR=1时，电路进入发射状态；SR=0时，电路进入接收状态。在发射状态下，SR端被置高，此时SC1128芯片将发射出同步脉冲信号，单片机便通过TX端将数据同步发出；在接收状态下，SR端被置低，此时SC1128芯片会接收到信号，并产生同步脉冲信号，随后由TX端将数据同步发送到单片机。在这种情况下，当SR为低电平状态，SYN输出也为低电平状态。