电力载波通信报告

任务书

熟练掌握单片机串行通信，设计硬件电路实现单片机之间的双机通信，两个独立的系统能处理自己的数据信息，并能将实时的数据信息传递给另一个系统。

要求：

1.单片机之间通信要有简单的通信协议，保证通信的畅通。

2.单个系统要有数据处理能力，之间的通信要简单明了。

3.要能人为控制信息的交流，之间的通信要收人为控制

在以上基础之上要实现电力载波通信，要将220V电力线作为通信介质，接受和发送单片机的数据信息。

要求自己设计电力载波通信，能够将单片机的信号耦合到电力线上去，并能保证在一定的距离内单片机能够畅通通信

绪论

随着单片机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，单片机的通信功能越来越显得重要。单片机通信是指单片机与计算机或者单片机之间的信息交流。

通信有并行和串行两种，在单片机系统以及现代单片机测试系统中，信息多是采用串行通信方式，串行通信也是单片机与外界信息交流的最基础的通信方式。

单片机串行通信能进行远距离传送，但如果在传输过程中不对数

据进行处理的话，那么数据信息会因为外界因素干扰而导致信息丢失，这时电力载波通信就是一种可行的方法，通过电力载波模块的作用，可以将单片机的数据信息耦合到电力线上去进行较远的距离传送。一般采用扩频编码的方式，抗干扰能力强，数据传输可靠，这样就克服单片机串行通信的缺点。

本课程设计模仿电力载波通信，要求能够实现电力线上数据传输，在单片机双机通信的基础上，介入单片机之后能在一定的距离内仍旧能实现双机通信。

一．方案论证

本单片机课程设计题目为《电力载波通信》，实现单片机之间的双机通信，并能将其之剑通信信息偶喝到电力线上去，在一定距离内实现单片机在电力线上的信息传输。

在双机通信部分，本课程设计采用的基于STC89C51单片机的串口通信，并且采用RS232进行双机通信。发送方的数据由串口TXD 段输出，经过电力载波模块的耦合，数据信息传送到电力线上去之后进行数据传输，接收端使用MAX232芯片进行电平转换，信号到达接收方串口的接收端。

在双方通信部分是实现全双工通信方式，双方能够实时的对数据进行处理显示，并且能够发送到另一方，并能进行显示，接收方在接收到信息之后要回馈一个信号给发送端，表示数据已经成功发送出去。

在软件通信部分，软件采取简单的通信协议，以确保短距离传送数据信息的时候出现错误。

最后附上简单的整体电路图。

二．方案说明

单片机之间的串口通信是单片机较为基本的功能，也是单片机与外界通信的常用方式，本设计是利用单片机的串口通信实现两篇单片机之剑的通信，，两个不同的系统之剑的信息交换。

与平时做实验时候的串口通信实验相比较，本设计增加了对数据的处理和发送的设置，每个单片机与外部相连三个按键，一个数码管和一个二极管。按键S1，S2是对本地数据进行处理，加一和减一，并在数码管上进行显示，而S3则是发送确认按键，只有按下S3本地进行处理之后的数据信息才能发送到帘外一个单片机上面，并且当数据发送成功之后另一个单片机还会反馈一个信号使本地发光二极管闪一下，表示确认本地数据已经成功发送给另外一个单片机。

电力载波部分采用的是“单相电力线载波调制解调器BWP08”，BWP08电力载波模块提供电力线上的通信功能，可以在220V/110V,50/60hz电力线上实现局域通信，也可用于直流线路或无

线导体。该模块可以自由配置电力线上数据通讯模式，有两种通讯模式供用户选择：固定字节传输及固定帧长度传输。该模块为用户提供了透明的数据传输通道，数据传输和用户协议无关，模块采用扩频编码方式抗干扰能力强没数据传输可靠，通讯过程中由用户通讯协议验证数据的传输的可靠性。在同一台变压器下，多个BWP08模块可连接在用一条电力线上，在主从通信模式下，模块分别单独工作，不会相互影响。

以上两部分组成本课程设计，电力载波通信的核心电路。三．硬件方案设计

图二.STC89C51单片机引脚图

1.STC89C51单片机的串口通信

计算机与外界的信息交换成为通信，常用的通信方式有两种：并行通信和串行通信。51单片机用4个接口与外界进行数据输入，输出就是串行通信，并行通信的特点就是传输信号的速度快，但所用的信号线多，成本高，传输的距离较近，串行通信的特点是用两根信号

线(一条信号线和一条信号回路)即可完成通信，成本低，传输的距离远。

51单片机的借口是全双工的接口，他可以作为UART（通用异步接收和发送器）用，也可以作为同步移位寄存器用。51单片机的串口结构如下；

1）数据缓冲器（SBUF）

接受或发送的数据都要先送到SBUF缓存。有两个，一个缓存，另一个接受，用同一直接地址99H,发送时用指令将数据送到SBUF即可启动发送；接收时用指令将SBUF中接收到的数据取出。

（2）串行控制寄存器（PCON）

SCON用于串行通信方式的选择，收发控制及状态指示，各位含义如下：

SM0,SM1:串行接口工作方式选择位，这两位组合成00，01，10，11对应于工作方式0、1、2、3。串行接口工作方式特点见下表

SM2：多机通信控制位。

REN：接收允许控制位。软件置1允许接收；软件置0禁止接收。

TB8：方式2或3时，TB8为要发送的第9位数据，根据需要由软件置1或清0。

RB9：在方式2或3时，RB8位接收到的第9位数据，实际为主机发送的第9位数据TB8，使从机根据这一位来判断主机发送的时呼叫地址还是要传送的数据。

TI：发送中断标志。发送完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件清零后才能继续发送。

RI：接收中断标志。接收完一帧数据后由硬件自动置位，并申请中断。必须要软件清零后才能继续接收。

（3）输入移位寄存器

接收的数据先串行进入输入移位寄存器，8位数据全移入后，再并行送入接收SBUF中。

（4）波特率发生器

波特率发生器用来控制串行通信的数据传输速率的，51系列单片机用定时器T1作为波特率发生器，T1设置在定时方式。波特率时用来表示串行通信数据传输快慢程度的物理量，定义为每秒钟传送的数据位数。

2.MAX232芯片

用89C51串行接口通信，如果两台单片机之剑的距离很近（不超过