專利名稱：利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng)。
迄今為止，民用時鐘都是自主走時的，無論是電子鐘還是機械鐘，都有累積誤差，需要人工校準。
目前，由美國的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和俄羅斯GLONASS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供的時間信號具有很高的精度，與國際協(xié)調(diào)時UTC的同步誤差小于1微秒，沒有累積誤差，且信號不間斷、不受地域限制，因此，在軍事、通信、能源等領(lǐng)域得到廣泛應用。如果直接采用衛(wèi)星接收機設計普通民用時鐘，一方面價格昂貴(即使最便宜的GPS接收機也在1000元左右)，市場難于接受，另一方面，由于衛(wèi)星接收機天線需要安裝在較開闊的地方，且天線長度受到限制，給普通民用造成困難。
電力線載波實現(xiàn)信號傳輸系統(tǒng)，是一種在電力系統(tǒng)中廣泛采用的通信手段，主要用在高壓和超高壓電網(wǎng)中，實現(xiàn)電網(wǎng)的通信和控制。該方法的主要特點是利用已有的輸電線路，省去了架設專用通信線路的投資，同時，輸電線路還具有強度高，距離遠的特點，因此電力線載波通信既經(jīng)濟又可靠。電力線載波通信方法在低壓配電網(wǎng)中實現(xiàn)信號傳輸也有應用，目前正在研究應用于實現(xiàn)用戶電能表的自動抄表。迄今為止尚未見有采用低壓配電線載波實現(xiàn)時間傳輸?shù)姆椒ā?br> 本發(fā)明的目的是針對上述情況，旨在提供一種利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng)，使普通民間用戶能通過特制的用戶時鐘便利廉價地獲取精確的時間(年、月、日、星期、時、分、秒)。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)方式為，利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng)，包括帶時間信號調(diào)制和發(fā)送電路的衛(wèi)星時鐘(母鐘)、作為信號載體的低壓配電網(wǎng)、帶時間信號檢測調(diào)解和顯示功能的用戶時鐘(子鐘)。
衛(wèi)星時鐘的時間數(shù)據(jù)輸出端接IC1(AT9301)的17腳，時間數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制從10腳輸出載波信號，再經(jīng)隔離變壓器B1和耦合電容器C3、C4發(fā)送到低壓配電網(wǎng)上。低壓配電網(wǎng)上的載波信號經(jīng)耦合電容器C13、C14和隔離變壓器B2，從IC2(AT9301)的10腳進入，經(jīng)調(diào)解從12腳輸出時間數(shù)據(jù)信號，89C2051 CPU的RXD端接收信號，TXD端向顯示驅(qū)動芯片組74LS164的最低位芯片的1、2腳發(fā)出經(jīng)CPU編碼的時間數(shù)字，74LS164的13腳依次向高一位芯片的1、2腳移位傳送時間數(shù)字，CPU的10腳向所有74LS164的9腳提供數(shù)字移位信號，由數(shù)碼顯示LED顯示出時間。
下面參照附圖詳述本發(fā)明。


圖1本發(fā)明的系統(tǒng)原理框2衛(wèi)星時鐘(母鐘)的調(diào)制與耦合電原理3用戶時鐘(子鐘)及耦合與調(diào)解電原理圖參照圖1，一臺衛(wèi)星時鐘(母鐘)通過對時間信號調(diào)制并耦合到低壓配電網(wǎng)上，在該配電網(wǎng)上的任何用戶都可通過帶耦合和解調(diào)電路的用戶時鐘(子鐘)獲取時間。
參照圖2，IC1(AT9301)是一種電力線載波專用芯片，只要配以簡單的外圍電路，即可實現(xiàn)低壓配電網(wǎng)載波數(shù)據(jù)傳輸。1、2腳接內(nèi)部振蕩器用電容器C1，3、4腳串接R1、C5作為內(nèi)部鎖相環(huán)環(huán)路濾波器，5腳接高電平，使芯片處于發(fā)射狀態(tài)，6腳接失調(diào)補償電容C6，7腳對地串接R3、C9形成片內(nèi)自動電平控制，保持輸出放大器穩(wěn)定，8、9腳可在必要時外接功率放大器，10是載波信號輸出端，13腳接外界脈沖噪聲濾波電容C7，14腳接電源地，15腳接電源+15V，16腳外接限幅濾波電容C8，17腳為數(shù)據(jù)輸入端，接衛(wèi)星時鐘的數(shù)據(jù)輸出端，18腳接可調(diào)電阻R4調(diào)整內(nèi)部振蕩器振蕩頻率。從10腳輸出的載波信號經(jīng)隔離變壓器B1和耦合電容器C3、C4發(fā)送到配電網(wǎng)上。電感L1、L2抑制電網(wǎng)上的高頻干擾。R2為限流電阻，C2起載波信號調(diào)諧作用，C10為退耦電容，D為起保護作用的穩(wěn)壓管。
參照圖3，信號耦合電路與圖2完全相同，IC2(AT9301)與圖2中的接法基本相同，但由于其作用是接收配電網(wǎng)上的載頻時間信號并解調(diào)為數(shù)字時間信號，因此，接法上也有一些區(qū)是其5腳接地，使芯片處于接收狀態(tài)，10腳為載波信號輸入端，12腳為解調(diào)的數(shù)字信號輸出端，接用戶時鐘顯示控制電路的信號輸入端，工作電源經(jīng)R7、R8串接到輸出端12腳并經(jīng)過11腳的內(nèi)部穩(wěn)壓(5．6V)，為輸出端提供上拉電平。用戶時鐘顯示控制由89C2051 CPU實現(xiàn)，其RXD端接收數(shù)字時間信號，TXD端向顯示驅(qū)動芯片組74LS164的最低位芯片的1、2腳發(fā)送經(jīng)過CPU編碼的時間數(shù)字，74LS164的13腳依此向高一位芯片的1、2腳移位傳送時間數(shù)字，由CPU的p1．0腳向所有74LS164的9腳提供數(shù)字移位信號。最后由數(shù)碼顯示LED顯示出時間(年、月、日、星期、時、分、秒)。其中，年4位，月2位，日2位，星期1位，時2位，分2位，秒2位，共15位。CPU的常規(guī)輔助電路在圖中省略。
圖2、圖3中的調(diào)制和解調(diào)芯片IC1、IC2還可采用LM1893、M711。
本發(fā)明采用衛(wèi)星時鐘作為母鐘，相對民用時鐘，沒有累積誤差，子鐘的時間精度高，并帶有日歷，不需要人工校準，這也符合社會發(fā)展中人們的時間觀念越來越強的趨勢。
權(quán)利要求
1.利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng)，包括帶時間信號調(diào)制和發(fā)送電路的衛(wèi)星時鐘(母鐘)、作為信號載體的低壓配電網(wǎng)、帶時間信號檢測調(diào)解和顯示功能的用戶時鐘(子鐘)，衛(wèi)星時鐘的時間數(shù)據(jù)輸出端接IC1(AT9301)的17腳，時間數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制從10腳輸出載波信號，再經(jīng)隔離變壓器B1和耦合電容器C3、C4發(fā)送到低壓配電網(wǎng)上，低壓配電網(wǎng)上的載波信號經(jīng)耦合電容器C13、C14和隔離變壓器B2，從IC2 (AT9301)的10腳進入，經(jīng)調(diào)解從12腳輸出時間數(shù)據(jù)信號，89C2051 CPU的RXD端接收信號，TXD端向顯示驅(qū)動芯片組74LS164的最低芯片的1、2腳發(fā)出經(jīng)CPU編碼的時間數(shù)字，74LS164的13腳依次向高一位芯片的1、2腳移位傳送時間數(shù)字，CPU的10腳向所有74LS164的9腳提供數(shù)字移位信號，由數(shù)碼顯示LED顯示出時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時間系統(tǒng)，其特征在于調(diào)制和解調(diào)芯片IC1、IC2還可采用LM1893、M711。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用低壓配電網(wǎng)載波傳輸衛(wèi)星時鐘時間系統(tǒng),是采用電力線載波實現(xiàn)信號傳輸?shù)脑?將衛(wèi)星時鐘的數(shù)字時間信號調(diào)制到載波信號上,并耦合到配電變壓器低壓側(cè)的配電網(wǎng)上,再通過耦合與解調(diào),使在該配電網(wǎng)上用電的任何用戶,都可以通過特制的用戶時鐘,直接從電源線上獲取精確的衛(wèi)星時鐘時間。
文檔編號H04B3/54GK1278678SQ00115938
公開日2001年1月3日 申請日期2000年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月4日
發(fā)明者王元虎 申請人:王元虎