一種分體式鍵盤表載波通信系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種載波通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分體式鍵盤表載波通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力線載波通信技術(shù)(PLC)指利用專用的調(diào)制解調(diào)器對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，然后將信號(hào)加載到現(xiàn)有電力線中進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的技術(shù)。從使用的帶寬角度來說，電力線載波分為寬帶電力線載波和窄帶電力線載波。寬帶的范圍在2?30MHz，通信速率通常在IMbit/s以上，多采用各種擴(kuò)頻技術(shù);而窄帶的范圍限定在3?500kHz，通信速率小于IMbit/s，多采用普通的PSK技術(shù)、DSSS技術(shù)等。該電力線載波具備的最大的優(yōu)勢(shì)是依托電力線網(wǎng)絡(luò)，不需要重新布線，施工、運(yùn)行成本低。
[0003]目前國際市場(chǎng)上主流的分體式鍵盤表系統(tǒng)主要是采用電力線載波來進(jìn)行單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的通信。該分體式鍵盤表系統(tǒng)由戶內(nèi)顯示單元和電能表兩部分組成，只有這兩者的地址完全一致時(shí)，才能互相通信。其中，分體式電能表(通常為預(yù)付費(fèi)表)安裝在戶外的電線桿上，以防漏電竊電，而戶內(nèi)顯示單元安裝在用戶家中。用戶可通過戶內(nèi)顯示單元與分體式電能表進(jìn)行載波通信，獲取用電信息，并進(jìn)行預(yù)付費(fèi)操作。同時(shí)，考慮到用戶在預(yù)付費(fèi)用超支斷電后，仍能通過戶內(nèi)顯示單元進(jìn)行交費(fèi)和恢復(fù)供電，要求戶內(nèi)顯示單元在斷電情況下采用電池供電，并能在此情況下與分體式電能表進(jìn)行載波通信。
[0004]但是單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)的抄讀方式并不方便統(tǒng)一管理，也不符合海外分體式鍵盤表的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種分體式鍵盤表載波通信系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在滿足單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)抄表的同時(shí)，還能兼容集中器的組網(wǎng)抄表。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種分體式鍵盤表載波通信系統(tǒng)，包括集中器、若干分體式鍵盤表、若干戶內(nèi)顯示單元，所述戶內(nèi)顯示單元和所述分體式鍵盤表數(shù)量相同；
[0007]所述集中器進(jìn)一步包括集中器載波模塊和通信模塊，所述戶內(nèi)顯示單元進(jìn)一步包括底板載波模塊，所述分體式鍵盤表進(jìn)一步包括電能表載波模塊，所述集中器載波模塊通過電力線與所述電能表載波模塊相連，所述電能表載波模塊通過電力線與底板載波模塊相連;所述通信模塊用于將電能表數(shù)據(jù)傳送至管理中心。
[0008]進(jìn)一步地，所述電能表載波模塊插入所述分體式鍵盤表表內(nèi)PCB的背部用于插放載波模塊的位置，所述底板載波模塊與戶內(nèi)顯示單元的電源部分在同一塊PCB板上，并與所述戶內(nèi)顯示單元的上層PCB板通過一個(gè)1Pin的插口組裝在一起。
[0009]進(jìn)一步地，所述集中器安裝在任意位置，所述分體式鍵盤表安裝在電線桿上，所述戶內(nèi)顯示單元安裝在居民家里。
[0010]進(jìn)一步地，其特征在于，還包括抄控器，所述抄控器進(jìn)一步包括抄控器載波模塊，所述抄控器載波模塊通過電力線與電能表載波模塊和底板載波模塊相連。
[0011]進(jìn)一步地，所述底板載波模塊包括主用交流電供電電路、備用干電池供電電路、防倒灌電路、電源控制電路、電源切換電路、IHD-PLC窄帶載波電路、IHD-PLC信號(hào)發(fā)送電路、IHD-PLC信號(hào)耦合電路、IHD-PLC接收濾波電路、IHD-PLC信號(hào)解調(diào)電路、IHD-PLC信號(hào)防干擾電路、IHD-PLC指示燈電路、IHD-PLC調(diào)試串口電路、IHD-PLC程序燒錄電路、IHD-PLC弱電電源接口、IHD-PLC弱電通信接口、IHD-PLC強(qiáng)電電源接口 ；
[0012]所述主用交流電供電電路和備用干電池供電電路分別連接至電源控制電路，電源控制電路連接至電源切換電路，電源切換電路連接至防倒灌電路，IHD-PLC強(qiáng)電電源接口連接至所述主用交流供電電路；IHD-PLC信號(hào)解調(diào)電路與IHD-PLC信號(hào)耦合電路相連；
[0013]IHD-PLC強(qiáng)電電源接口與IHD-PLC信號(hào)耦合電路相連，用于供電；IHD-PLC信號(hào)解調(diào)電路與IHD-PLC信號(hào)耦合電路相連；IHD-PLC窄帶載波電路通過IHD-PLC接收濾波電路與IHD-PLC信號(hào)解調(diào)電路相連接；IHD-PLC窄帶載波電路相連通過IHD-PLC信號(hào)發(fā)送電路與IHD-PLC信號(hào)耦合電路相連；
[0014]IHD-PLC指示燈電路、IHD-PLC調(diào)試串口電路、IHD-PLC程序燒錄電路、IHD-PLC弱電電源接口分別與IHD-PLC窄帶載波電路相連。
[0015]進(jìn)一步地，交流電經(jīng)過開關(guān)電源電路供電進(jìn)行正常工作，所述開關(guān)電源電路為TNY274芯片，所述開關(guān)電源電路輸出+ 12V±0.7V電壓供信號(hào)發(fā)射電路，通過三端穩(wěn)壓器后輸出5V供載波芯片；
[0016]所述干電池供電電路，采用兩節(jié)AAA 1.8V的干電池串聯(lián)供電，電池容量1.2AH，通過LM2623升壓IC進(jìn)行升壓到5.4V；
[0017]所述防倒灌電路，用于防止+12V電壓和+5V電壓相互間的影響，使用D5和D16兩個(gè)二極管確保主用交流供電電路輸出端的12V和5V線路電流的單向流動(dòng)，并輸出VHH;使用D15二極管確保備用干電池供電電路升壓輸出端的5.4V線路電流的單向流動(dòng)，并輸出5V1;使用一個(gè)Dl I 二極管確保DVCC線路電流的單向流動(dòng)，并輸出5V1;
[0018]所述電源控制電路采用PMOS管構(gòu)成，交流或直流提供的5V1經(jīng)過所述PMOS管，利用所述PMOS管的開關(guān)作用對(duì)弱電接口的電源進(jìn)行控制；
[0019]所述電源切換電路，用于對(duì)所述主用交流電供電電路和備用干電池電路進(jìn)行切換;通過XC61CN2502MR電壓檢測(cè)IC對(duì)交流提供的+ 12V電源分壓得到的3V電壓進(jìn)行電壓檢測(cè)，當(dāng)有12V電壓時(shí)，MAIN_DR0P輸出5V高電平，無12V時(shí)，MAIN_DR0P輸出低電平，當(dāng)MAIN_DROP為+5V高電平時(shí)，Q3導(dǎo)通，LM2623的EN腳為低電平，備用干電池供電電路不工作，當(dāng)MAIN_DR0P為低電平時(shí)，Q3斷開，LM2623的EN腳上拉到電池電源，備用干電池供電電路工作；由此達(dá)到主用交流電供電電路與備用干電池供電電路的相互切換；
[0020]所述IHD-PLC窄帶載波芯片電路包括SWNP270F芯片；
[0021]所述IHD-PLC信號(hào)發(fā)送電路;載波信號(hào)SS⑶UT為5VTTL電平的信號(hào)，由SWNP270F芯片的24腳SSCA0UT輸出，經(jīng)過ROHM/羅姆公司的US6M2的MOS管將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為更高電平的方波信號(hào)，然后對(duì)方波信號(hào)進(jìn)行L8、C26的串聯(lián)LC濾波，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號(hào)INOUT;
[0022]所述IHD-PLC信號(hào)耦合電路，包括安規(guī)電容C19，容值為0.15uF/310VAC;BTl信號(hào)耦合變壓器的磁芯采用越峰電子材料股份有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為A102，尺寸:外徑10毫米，孔徑6毫米，厚度5毫米，繞線采用直徑0.3_的雙層或三層絕緣線，兩個(gè)繞組各繞17圈，再套熱縮管加固，在270kHz/0.1V條件下測(cè)得單個(gè)繞組電感量在700uH?1600uH;碩凱電子的VPl瞬態(tài)二極管SMBJ22CA三部分組成，其中，C6濾除交流50Hz信號(hào)，采用隔離變壓器BTl使電力線回路和通信單元安全隔離，并由電容C6和隔離變壓器的次級(jí)線圈電感L構(gòu)成高通濾波器的功能，VPl消除來自電力線的瞬間沖擊電壓，保護(hù)后級(jí)電路;信號(hào)耦合輸出接收到的INOUT信號(hào)，并傳入到接收濾波電路；(電能表載波模塊也是如此)
[0023]所述IHD-PLC接收濾波電路從信號(hào)耦合電路輸出的INOUT信號(hào)，經(jīng)過帶通濾波器和模擬前端電路SWN04361接收來自電力線上的擴(kuò)頻通信信號(hào)并進(jìn)行模擬解調(diào)，最終輸出FSK信號(hào)至信號(hào)解調(diào)電路；
[0024]所述IHD-PLC信號(hào)解調(diào)電路的載波信號(hào)FSK首先由16腳輸入，與I腳輸入的185kHz信號(hào)進(jìn)行混頻，混頻后得到一個(gè)差頻(270kHz - 185kHz = 85kHz)和一個(gè)和頻(270kHz+185kHz= 455kHz)，由于是兩個(gè)頻率的混疊，所以此時(shí)的波形比較雜亂，由第3腳輸出，經(jīng)過LT455BW陶瓷濾波器濾波后，波形僅保留和頻455kHz，由第5腳輸入，經(jīng)過限幅放大、鑒頻、音頻放大后恢復(fù)數(shù)據(jù)雛形，由第9腳輸出，再經(jīng)過有源濾波放大限幅后，濾除455kHz信號(hào)，僅保留數(shù)據(jù)雛形，由11腳輸出，經(jīng)過電容耦合后，再由12腳輸入，經(jīng)過靜噪指示后，由13腳輸出SSCIN信號(hào)到載波芯片的29腳，此時(shí)已經(jīng)恢復(fù)數(shù)字信號(hào)，完成解調(diào)過程；
[0025]1肋4^:指示燈電路的紅燈為!13，正極接5￥電源，負(fù)極接3￥即27(^芯片的第11腳LED_TXD，紅燈閃爍時(shí)表示載波有數(shù)據(jù)發(fā)送;綠燈為HL4，正極接5V電源，負(fù)極接SWNP270F芯片的第13腳LED_RXD，綠燈閃爍時(shí)表示載波接收到數(shù)據(jù);調(diào)試串口以2.54mm的I X3單排通孔作為連接件，其收發(fā)管腳分別連接在SWNP270F芯片的第20腳和第21腳;程序燒錄接口總共4個(gè)管腳，以2.54mm的1X5單排通孔作為連接件，為了防止反插，特意將第4腳去掉，其中第I腳表示VDD = 5V電源;第2腳表示復(fù)位信號(hào)引腳RESET;第3腳表示信號(hào)地GND;第4腳懸空;第5腳表示數(shù)據(jù)信號(hào)引腳T00L0;
[0026]所述IHD-PLC弱電電源接口為一個(gè)2PIN的2.54mm間距的排插孔，直接焊線接電池彈簧