專利名稱：基于pl3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)通信控制上，一般會采用互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)rs485或rs232進行通信，以及設(shè)備的控制。這種通信方式在物聯(lián)網(wǎng)上有許多的不便。兩個設(shè)備之間的通信通過多芯弱電信號線進行傳輸在性能上是比較方便，但是在施工和安裝工程就會衍生出許多問題，它必須在施工之前就得規(guī)劃好將來設(shè)備安裝的地點，并將將來可能用于通信的線纜規(guī)劃好，以備以后施工時進行布線。如果沒有提前規(guī)劃，將來再想安裝通信設(shè)備就會比較困難。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，實現(xiàn)PC機和電力線載波通信設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和控制。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，包括電源模塊、三端穩(wěn)壓器78L05、PL3120電力線載波模塊以及TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路；所述PL3120電力線載波模塊包括:PL3120電力線載波芯片、晶振電路、復位電路、通信信號接收電路以及通信信號發(fā)送電路；所述晶振電路、復位電路、通信信號接收電路、通信信號發(fā)送電路均與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述電源模塊分別與所述三端穩(wěn)壓器78L05和PL3120電力線載波芯片連接；所述三端穩(wěn)壓器78L05與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路與所述PL3120電力線載波芯片連接。進一步地，所述通信信號接收電路包括三階高通濾波器和耦合電感器；所述耦合電感器的一端與外部電路網(wǎng)連接，另一端與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述三階高通濾波器與所述PL3120電力線載波芯片連接。進一步地，所述通信信號發(fā)送電路包括具有雙發(fā)射極輸出的放大器、主動低通濾波器以及二階低通濾波器；所述主動低通濾波器、具有雙發(fā)射極輸出的放大器以及二階低通濾波器依次連接；所述二階低通濾波器與所述PL3120電力線載波芯片連接。進一步地，所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路包括:電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電阻R31、電阻R32、電阻R33、發(fā)光二極管LED31、復位開關(guān)S31、穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片以及網(wǎng)絡(luò)接口模塊；所述電容C31的一端、電容C32 —端、穩(wěn)壓電源SPX117芯片的Vin端均與電源模塊連接；所述電容C31的另一端、電容C32另一端、穩(wěn)壓電源SPX117芯片的GND端均連接信號地；所述電容C33的一端、電容C34的一端、電阻R31的一端均與所述穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片的Vout端連接；所述電阻R31的另一端與所述發(fā)光二極管LED31的正極連接；所述發(fā)光二極管LED31的負極、電容C33的另一端、電容C34的另一端均連接信號地；所述電阻R32和電阻R33串聯(lián)，并連接在所述穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片的Vout端與所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第I引腳之間；所述復位開關(guān)S31和電容C35并聯(lián)，并連接在所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第3引腳和信號地之間；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第10引腳、第11引腳分別對應與所述PL3120電力線載波芯片的第10引腳、第12引腳連接。本實用新型的優(yōu)點在于:本實用新型的電力線載波通信網(wǎng)關(guān)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP通信；將從電力線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)脑O(shè)備，將PL3120電力線載波芯片采集到的信號經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換成能符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口傳送到控制PC機上進行顯示和處理，同時又可以將PC機上傳送的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送到采用電線載波通信的對應設(shè)備上，實現(xiàn)PC機和電力線載波通信設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和控制。其中，傳輸?shù)慕橘|(zhì)是220V交流電線，克服了傳統(tǒng)的兩個設(shè)備之間的通信通過多芯弱電信號線傳輸數(shù)據(jù)中布線困難的問題。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的電路的詳細結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示，本實用新型的一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，包括電源模塊1、三端穩(wěn)壓器78L05、PL3120電力線載波模塊2以及TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路3 ;所述PL3120電力線載波模塊2包括:PL3120電力線載波芯片21、晶振電路22、復位電路23、通信信號接收電路24以及通信信號發(fā)送電路25 ;所述晶振電路22、復位電路23、通信信號接收電路24、通信信號發(fā)送電路25均與所述PL3120電力線載波芯片21連接；所述電源模塊I分別與所述三端穩(wěn)壓器78L05和PL3120電力線載波芯片21連接；所述三端穩(wěn)壓器78L05與所述PL3120電力線載波芯片21連接；所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路3與所述PL3120電力線載波芯片21連接。該晶振電路22為PL3120電力線載波芯片21提供工作信號脈沖；復位電路23用于復位PL3120電力線載波芯片21 ;通信信號接收電路24和通信信號發(fā)送電路25用于兩個設(shè)備之間的通信數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。在本實用新型中，所述通信信號接收電路24包括三階高通濾波器241和耦合電感器242 ;所述耦合電感器242的一端與外部電路網(wǎng)RXCOMP (如圖2所示)連接，另一端與所述PL3120電力線載波芯片21連接；所述三階高通濾波器241與所述PL3120電力線載波芯片21連接。所述通信信號發(fā)送電路25包括具有雙發(fā)射極輸出的放大器251、主動低通濾波器252以及二階低通濾波器253 ;所述主動低通濾波器252、具有雙發(fā)射極輸出的放大器251以及二階低通濾波器253依次連接；所述二階低通濾波器253與所述PL3120電力線載波芯片21連接。所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路3包括:電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電阻R31、電阻R32、電阻R33、發(fā)光二極管LED31、復位開關(guān)S31、穩(wěn)壓電源SPX117芯片4以及網(wǎng)絡(luò)接口模塊5 ;所述電容C31的一端、電容C32 —端、穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片4的Vin端均與電源模塊I連接；所述電容C31的另一端、電容C32另一端、穩(wěn)壓電源SPX117芯片4的GND端均連接信號地；所述電容C33的一端、電容C34的一端、電阻R31的一端均與所述穩(wěn)壓電源SPX117芯片4的Vout端連接；所述電阻R31的另一端與所述發(fā)光二極管LED31的正極連接；所述發(fā)光二極管LED31的負極、電容C33的另一端、電容C34的另一端均連接信號地；所述電阻R32和電阻R33串聯(lián)，并連接在所述穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片4的Vout端與所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊5的第I引腳之間；所述復位開關(guān)S31和電容C35并聯(lián)，并連接在所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊5的第3引腳和信號地之間；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊5的第10引腳、第11引腳分別對應與所述PL3120電力線載波芯片21的第10引腳、第12引腳連接。其中，該網(wǎng)絡(luò)接口模塊5中各引腳的功能如下:C0M_CFG是串口配置控制腳，方向為輸入，為高電平或懸空時是正常工作模式，為低電平時是串口配置模式，在正常工作模式下，串口收發(fā)的數(shù)據(jù)是以太網(wǎng)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，在串口配置模式下，串口發(fā)送配置命令，設(shè)置模塊的工作參數(shù)或獲取模塊的工作狀態(tài)參數(shù)，該管腳內(nèi)部有弱上拉；RST是網(wǎng)絡(luò)接口模塊5的復位管腳，低電平有效，在該管腳輸入一大于20US的負脈沖，模塊復位；R_LED+、R_LED-、L_LED_、L_LED+是網(wǎng)絡(luò)接口模塊5內(nèi)部LED的引出管腳，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹甘?；TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路3的接收腳為:RXD，串口發(fā)送腳為:TXD，該RXD腳、TXD腳分別與PL3120電力線載波芯片21的串口腳1010、108相連，用于數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2所示，所述復位電路23的SWl開關(guān)的一端與PL3120電力線載波芯片21的第35引腳連接，另一端與信號地連接。所述晶振電路中包括:電阻Y1、電容C32以及電容C31 ;該電阻Yl的兩端分別與PL3120電力線載波芯片21的第29引腳和PL3120電力線載波芯片21的第30引腳連接。該通信信號接收電路24中的三階高通濾波器241包括有:電容C5、電容C6、電容C7、電容C8、電容C9、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9以及電阻RlO ；該5個電阻(R6-R10)和5個電容(C5-C9)形成芯片上帶通2 - A A/D轉(zhuǎn)換器回路濾波器。該通信信號接收電路24中的耦合電感器242包括有:依次連接的電容Cl、電容C2、電阻R2、電阻R3、電阻R5以及電容C4 ;該電容C4與PL3120電力線載波芯片21的第15引腳連接。如圖2所示，下面對通信信號接收電路24和通信信號發(fā)送電路25的工作原理的描述:通信信號發(fā)送電路25:通信信號發(fā)送電路25的發(fā)送放大器部分是具有雙發(fā)射極輸出的放大器251和主動低通濾波器252的組合。在發(fā)送模式中，大約7微安的電流會被PL3120電力線載波芯片21的TXBIAS芯片針腳吸收。通信信號發(fā)送電路25通過共基連接晶體管Q3B向射極輸出器晶體管Q3A施加偏流。晶體管QlA和QlB裝配成一個電流鏡，為射極輸出器提供偏流。PL3120電力線載波芯片21的TXDAC針腳、電阻R15、電阻R16、電容ClO和電容Cll輸出電阻提供了一個Salen-Key 二階濾波器，將波段內(nèi)高頻能量導出。該濾波器還提供所需的電壓增益，將發(fā)送信號振幅從PL3120電力線載波芯片21的TXDAC從5Vpp水平提高到用于發(fā)送的更高振幅水平。晶體管Q4和Q5也裝配成射極輸出器。這兩個射極輸出器分別為Q2B和Q3A射極上的信號提供二階電流增益。發(fā)送時，具有雙發(fā)射極輸出的放大器251中的TX5網(wǎng)點的DC電平比TX3網(wǎng)點高一個二極管壓降C0.7V)，而TX12網(wǎng)點則比TX3網(wǎng)點低一個二極管壓降。Q4/Q5輸出級的偏流大約為110微安。芯片使用TXSENSE信號監(jiān)控具有雙發(fā)射極輸出的放大器251的輸出電流。沒有發(fā)送時，截斷從PL3120電力線載波芯片21的TXBIAS針腳傳來的反向電流關(guān)閉具有雙發(fā)射極輸出的放大器251。通信信號接收電路24:PL3120電力線載波芯片21的RXIN線路上的接收電路提供接收通信信號。該接收通信信號通過由電容Cl和C2組成的三階高通濾波器241和連接至RXCOMP電路網(wǎng)的耦合電感器242進行傳遞。通信信號接收電路24對低于電源線智能收發(fā)器使用的通信頻率的噪音進行初步過濾。電阻器R2和電容器C3相結(jié)合并對高頻率噪音進行初步過濾。組件電阻R3、電阻R4和二極管組Dl形成一個軟限幅器，限制通過高通和低通濾波器的大信號振幅。電容器C4則在信號數(shù)字化之前提供另一階的模擬高通過濾。概括地說，通信頻帶內(nèi)低于1.4Vpp的信號(C波段工作:110kHz - 138kHz，A波段工作:70kHz-90kHz)從耦合電感器242的RXIN網(wǎng)點發(fā)送至RXIN_PLC網(wǎng)點時，衰減程度僅為幾分貝，而其它所有信號則減弱得更為厲害。總之，本實用新型的電力線載波通信網(wǎng)關(guān)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP通信；將從電力線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)脑O(shè)備，將PL3120電力線載波芯片采集到的信號經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換成能符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口傳送到控制PC機上進行顯示和處理，同時又可以將PC機上傳送的數(shù)據(jù)處理后發(fā)送到采用電線載波通信的對應設(shè)備上，實現(xiàn)PC機和電力線載波通信設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和控制。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路,其特征在于:包括電源模塊、三端穩(wěn)壓器78L05、PL3120電力線載波模塊以及TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路；所述PL3120電力線載波模塊包括:PL3120電力線載波芯片、晶振電路、復位電路、通信信號接收電路以及通信信號發(fā)送電路；所述晶振電路、復位電路、通信信號接收電路、通信信號發(fā)送電路均與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述電源模塊分別與所述三端穩(wěn)壓器78L05和PL3120電力線載波芯片連接；所述三端穩(wěn)壓器78L05與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路與所述PL3120電力線載波芯片連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，其特征在于:所述通信信號接收電路包括三階高通濾波器和耦合電感器；所述耦合電感器的一端與外部電路網(wǎng)連接，另一端與所述PL3120電力線載波芯片連接；所述三階高通濾波器與所述PL3120電力線載波芯片連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，其特征在于:所述通信信號發(fā)送電路包括具有雙發(fā)射極輸出的放大器、主動低通濾波器以及二階低通濾波器；所述主動低通濾波器、具有雙發(fā)射極輸出的放大器以及二階低通濾波器依次連接；所述二階低通濾波器與所述PL3120電力線載波芯片連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，其特征在于:所述TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路包括:電容C31、電容C32、電容C33、電容C34、電容C35、電阻R31、電阻R32、電阻R33、發(fā)光二極管LED31、復位開關(guān)S31、穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片以及網(wǎng)絡(luò)接口模塊；所述電容C31的一端、電容C32 —端、穩(wěn)壓電源SPX117芯片的Vin端均與電源模塊連接；所述電容C31的另一端、電容C32另一端、穩(wěn)壓電源SPX117芯片的GND端均連接信號地；所述電容C33的一端、電容C34的一端、電阻R31的一端均與所述穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片的Vout端連接；所述電阻R31的另一端與所述發(fā)光二極管LED31的正極連接；所述發(fā)光二極管LED31的負極、電容C33的另一端、電容C34的另一端均連接信號地；所述電阻R32和電阻R33串聯(lián)，并連接在所述穩(wěn)壓電源SPXl 17芯片的Vout端與所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第I引腳之間；所述復位開關(guān)S31和電容C35并聯(lián)，并連接在所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第3引腳和信號地之間；所述網(wǎng)絡(luò)接口模塊的第10引腳、第11引腳分別對應與所述PL3120電力線載波芯片的第10引腳、第12引腳連接。
專利摘要本實用新型提供了一種基于PL3120電力線載波芯片的電力線網(wǎng)關(guān)控制電路，包括電源模塊、三端穩(wěn)壓器78L05、PL3120電力線載波模塊、TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路；PL3120電力線載波模塊包括PL3120電力線載波芯片、晶振電路、復位電路、通信信號接收電路、通信信號發(fā)送電路；電源模塊分別與三端穩(wěn)壓器78L05和PL3120電力線載波芯片連接；三端穩(wěn)壓器78L05和TCP/IP轉(zhuǎn)串口模塊電路均與所述PL3120電力線載波芯片連接。本實用新型的電力線載波通信網(wǎng)關(guān)結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP通信；將從電力線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)脑O(shè)備，實現(xiàn)PC機和電力線載波通信設(shè)備的數(shù)據(jù)共享和控制。
文檔編號H04B3/54GK203014807SQ20122067706
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者江慶 申請人:江慶