智能家居中電力線載波芯片的應(yīng)用設(shè)計

　　電力網(wǎng)是每個家庭都要用到的物理網(wǎng)絡(luò)，現(xiàn)有的電力線基本功能是傳輸電力。利用現(xiàn)有的電力線實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，而無需增加額外的通信線路，可以大大節(jié) 約建設(shè)成本。本文所介紹的智能系統(tǒng)只需將本系統(tǒng)中不同功能的通信模塊和電源電路像墻壁插座一樣嵌入墻壁，接入市電，即可實現(xiàn)本智能家居系統(tǒng)。

　1 系統(tǒng)總體設(shè)計

　　整個系統(tǒng)由不同的智能模塊組成，智能模塊由電源電路、SC1128收發(fā)電路及外圍電路組成。每個智能模塊對應(yīng)一個不同的地址，以免執(zhí)行不屬于本模塊的命令。地址可由一個自定義的紅外遙控器設(shè)置。

　2 智能模塊硬件電路

　　硬件電路分為電源、SC1128收發(fā)電路及外圍電路、功能電路3部分。

　　2.1 電源硬件

　?。?）框1為耦合電路。耦合電路是載波信號的輸出和輸入通路，并有隔離220 V/50 Hz工頻的作用。該電路在設(shè)計時需考慮220 V線路側(cè)的阻抗特性， T1為信號耦合變壓器，220 V線路側(cè)阻抗一般取3 Ω～30 Ω。然后確定線圈初次級的匝數(shù)比或阻抗比。最后設(shè)計功率放大器的輸出匹配電阻。輸入通道接一個浪涌保護(hù)二極管，經(jīng)電阻隔離后接二極管箝位電路輸出給前級濾 波電路。

　?。?）框2為電源與通信模塊的接口。SC1128通過POUT（發(fā)） 與 SIN（收） 2個腳與別的智能模塊通信。這樣可以用一個智能模塊控制另外一個智能模塊。

　?。?）框3把+12 V穩(wěn)壓至+5 V，給系統(tǒng)供電。

　?。?）框4為單片機I/O口控制的繼電器電路。把所需控制的電器一根電源線接到繼電器輸出腳，這樣就可以實現(xiàn)控制電器的開與關(guān)。鑒于電源模塊的體積，一個電源模塊上可以接3個繼電器為好。

　?。?）框5通過整流得到+12 V電源。

　　2.2 SC1128收發(fā)電路及外圍電路

　　硬件系統(tǒng)的核心電路是SC1128的收發(fā)電路。

　?。?）SC1128通過電力線傳輸與接收的電路

　　SC1128芯片是面向電力線載波通信市場而開發(fā)研制的專用擴頻調(diào)制／解調(diào)器電路。由于采用了直接序列擴頻、數(shù)字信號處理、直接數(shù)字頻率合成等新技術(shù)， 因此該電路應(yīng)用在電力線通信方面具有較強的抗干擾及抗衰減性能。SC1128芯片內(nèi)部集成了擴頻／解擴、調(diào)制／解調(diào)、D/A和A/D轉(zhuǎn)換、內(nèi)置電子表、輸 出驅(qū)動、輸入信號放大、看門狗、工作電壓檢測以及與單片機（MCU）串口通信等功能。該芯片在小型多功能應(yīng)用系統(tǒng)中可以起到降低系統(tǒng)成本并提高系統(tǒng)功能的 作用。