基于电力线通信的家庭网络技术

发 以太 网 的数 据 包 。ＭＩ 接 口提 供 独 立 的 ４位 数 据 收 发 Ｉ 通 道 ， Ｔ ２ １ Ｌ为 Ｉ ５ ０ Ｒ Ｉ ０Ｂ ８ ＮＴ ２ ０提 供 同 步 时 钟 信 号 。 ＭＩ Ｉ
接 口具 有 两 线 串 行 数 据 管 理 接 口（ Ｉ ＭＤＣ Ｋ 和 ＭＩ— ＭＩ— Ｌ Ｉ
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连接 图 ２中滤波 保护 电路 ， Ｉ Ｔ ２ ０的 电力数 据 信 息 是 Ｎ ５０
滤油 和 Ｉ 电路 卜 一 （ ＭＩ Ｒ ３ １ Ｉ Ｘ［： ＿ ０ — ＩＲ Ｌ ＭＩ．ＸＣ Ｋ —
过 ＭＩ 接 口将 信 息 发 送 给 ￥ Ｃ ５０ ￥ Ｃ ５ Ｏ 分 析 控 Ｉ ３ ２ １ Ａ； ３ ２ ＩＡ
制信息码 ， 并根 据控制信 息码 的 内容 ， 与智 能家 电的通信
接 口进 行 通 信 。 这样 ， 可 以实 现 智 能 家 电 的远 程 控 制 。 就 同 理 ， 能家 电也 可 以将 状 态 信 息 反 馈 给 远 程 用 户 。 由 于 智 家 电设 备 的 控 制 系 统 存 在 差 异 性 ， 同 家 电 设 备 的 Ｐ Ｃ 不 Ｌ 局 端 实 现 方 法 略 有 不 同 ， 要 体 现 在 家 电设 备 控 制 单 元 与 主
Ｔ ＴＸｔ Ｐ
ＭＩ Ｉ ＲｘＤＶ
Ｍ Ｉ Ｉ ＣＲＳ
电路
－ 一
１ ＮＴ５ ０ ２０
ＭＩ ＣＯ Ｉ Ｌ
～
ＴＴ Ｐ Ｘ一
让 电力 数 据 信 息通 过 ， 止 交 流 电 源 的低 频 信 号 通 过 。 当 阻 设备 从 电力线 上脱离 时 ， 阻 Ｒ可 以用来 释放 电容器 中 电
ＭＤ Ｏ ， 过 这 个 管 理 接 口可 以访 问 Ｒ Ｌ ２ １ Ｌ 的 寄存 Ｉ ）通 Ｔ ８０Ｂ 器 。 当从 电力 线 接 收 电 力信 息 时 ， 控 终 端 首 先 从 ２０Ｖ 主 ２ 电力 线 上 通 过 耦 合 电 路 提 取 电 力 信 息 ， 经 过 滤 波 、 益 再 增
信 息 进 行 解 调 等 处 理 后 ， 原 为 以太 网 的 数 据 包 ， 通 过 还 并
ＲＴＬ ２ １和 Ｈ１ ０ ８０ １ ２发 送 给 ＡＤ Ｌ或 有 线 电 视 同 轴 电缆 的 Ｓ Ｍｏ ｅ ｄ ｍ。 这样 Ｐ Ｃ 主控 终 端 就 可 以 通 过 Ｍｏ ｅ 与 外 部 Ｌ ｄｍ
Ｍ Ｉ ｔ Ｉ ＩＸ Ｅ Ｒ
１ｒ ＋ Ｘ
… ．
接 收 端 。在 相 线 和 中 线 之 间 并 联 一 个 压 敏 电 阻 器 ＭＯ Ｖ （７ ４ １ ， 以 防 止 电 力 线 上 的 浪 涌 ， 免 系 统 受 到 损 ０Ｄ ７）可 避 害 。 电容 Ｃ和 耦 合 变 压 器 的 次 级 构 成 高 通 滤 波 器 ， 以 可
Ｉｔｒｅ 相 连 。往 电 力 线 上 发 送 数 据 信 息 的 过 程 与 接 收 ｎｅｎ ｔ 过 程 相 反 。在 向电力 线 耦 合 发 送 数 据 之 前 ， 虑 到 信 号 传 考 输 过程 中的 衰 减 ， 用 驱 动 电路 将 发 送 信 息 放 大 到 一 定 程 要
度， 以增 强信号 强度 。Ｅ Ｐ Ｏ 存储 单元 采用 Ａ Ｃ ６ ２Ｒ Ｍ Ｔ９ Ａ ， ３
Ｐ 端 的作 用 ：家 电 设 备 （ 空 调 等 ） 安 防 控 制 Ｉ Ｃ局 如 或 设 备 可 以通 过 Ｐ Ｃ局 端 从 电力 线 接 收 控 制 信 息 和 反 馈 状 Ｌ 态 信 息 ， 现 与 Ｐ Ｃ 主 控 终 端 的 通 信 ； 过 Ｐ Ｃ主 控 终 实 Ｌ 通 Ｌ
态
．
ＭＩ Ｔ Ｒ Ｉ ＸＥ
Ｍ Ｉ＿ ＤＣＬ ＩＭ Ｋ
ＬＥ 。
Ｌ 竖
Ｍ ＭＩ Ｉ Ｄ Ｌ Ｏ
图 ２ 主 控 终 端 接 口 电路 示 意 图
端和借助 Ｍｏｅ 就可 以实 现智 能家 电 的远程 监控 和安 ｄ ｍ，
防 控 制 。计 算 机 也 可 以通 过这 种 方式 实 现 上 网 。
的能 量 。
ＲＴＬ８ ０１ ２ Ｐ ＨＹ ２ Ｍ ＨＺ ５ 卜 ＢＬ ＴＰ ＲＸ＋ Ｈ ｌ ０ １２
信 息
ＭＩ Ｔ ３０ Ｉ ＸＩ ： 】
Ｍ ｌ＿ ｌ ＴＸＣＬＫ
—
ＴＲ ＰＸ
—
储
Ｍ Ｉ ＴＸＥＮ Ｉ
＿
３ 智 能 家 居 系 统 的 Ｐ Ｃ局 端 Ｌ
元 可 以通 过 串 口或 其 他 总 线 与 ￥ Ｃ ５ Ｏ 进 行 通 信 。 目 ３ ２１Ａ 前 国家 还 未 正 式 出 台这 方 面 的 通信 标 准 ， 用 什 么样 的 具 采
Ｐ Ｃ局 端 电路 包 括 Ｐ Ｃ局 端 通 信 接 口 电路 和 电 力 线 Ｌ Ｌ
耦 合 电路 。电力线耦合 电路如 图 ３所示 ， Ｌ Ｐ Ｃ局端通信接
口电 路 的 结 构 如 图 ４所 示 。 图 中 Ｉ ５ ０ ＮＴ ２０工 作 在 Ｐ ＨＹ
模 式 ， 处 理 器 用 ￥ Ｃ ５Ｏ 微 ３ ２ Ｉ Ａ。Ｐ 主 控 终 端 通 过 Ｍｏ ｅ Ｉ Ｃ ｄ ｍ
调整等处理 ， 送给 Ｉ 发 ＮＴ５ ０ ２ ０。Ｉ ＮＴ５ ０ ２ ０将 接 收 到 的 电力
获 取 Ｉｔｒｅ 远 程 控 制 信 息 后 ， 过 电 力 线 发 送 给 Ｐ Ｃ ｎｅｎｔ 通 Ｌ
局 端 ；Ｌ Ｐ Ｃ局端首 先对 耦 合 电路接 收 到 的控 制信 息进 行
滤波 ， 经过 Ｉ 再 ＮＴ５ Ｏ ２ Ｏ进 行 增 益 调 整 、 调 等 处 理 后 ， 解 通
用来保 存配置信息（ 包括 ＭＡＣ地址 、 网络密码 、 增益调 整
参数 等 ）并 通 过 Ｓ Ｉ 口与 Ｉ ５ ０ ， Ｐ接 ＮＴ ２０进 行 通 信 。Ｌ Ｄ 指 Ｅ
示 灯 用 来 显 示 网络 的 Ｌ ＮＫ、 Ｉ ＡＣＴ等 状 态 。
￥ Ｃ ５Ｏ ３ ２ Ｉ Ａ的通信接 口和控 制 协议 上 。家 电设备 控 制单