电力线载波通信系统（C.PDFVIP

第六届“京信杯”电子创新设计大赛 电力线载波通信系统 （C 题） 【大二、大三组】 一、 背景 电力线载波（Power Line Carrier，PLC）通信是利用电力线作为信息传输媒介， 并通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的一种特殊通信方式。自20 世 纪 20 年代推出以来，PLC 已经有效地应用于电力系统，它具有通信可靠性高， 抗破坏能力强，投资少，不需要架设专门线路等优点。随着物联网的兴起，电力 线载波又和智能家居联系起来成为一个热点。要求设计一个简易的电力线载波通 信系统，以实现数字信号的发送与接收，系统如下图。 电力线 矩阵键盘 编码 电力线载波 电力线载波 液晶显示 发射模块 接收模块 二、基本要求 （1）设计完成电力线载波发射模块，要求实现数字信号FSK 调制并将调制信 号耦合到电力线上。预留出调制后信号测试端，要求能明显看出FSK 调制信号（0 和1 对应频率不同）。 （2 ）设计完成电力线载波接收模块，要求实现对（1）中电力线上调制信号 的接收。预留解调信号测试端，能观察到从电力线上接收到的FSK 信号。 （3 ）利用矩阵键盘对数字0-9 编码，数字编码信号经过FSK 调制后发射，接 收模块接收数字信号完成解调，并在液晶上显示键盘被按下的数字。 三、发挥部分 （1）在发射模块上添加温度传感器，采集温度信息并调制发射。接收端液 晶显示接收并解调后的温度信息。 （2 ）设计一个100 以内简易计算器 （包含+-*），在发射端的键盘上输入数 据，数据经电力线传输，在接收端液晶上显示计算结果。 （3 ）其它。 第六届“京信杯”电子创新设计大赛 四、说明 （1）要求用分立元件搭建系统，不能使用电力载波集成芯片。 （2 ）为了安全起见，电力线采用变压器次级的正负12V 的50Hz 交流信号。 （3 ）建议采用4*4 矩阵键盘。 五、评分标准 项目 主要内容 满分 比较与选择 设计报告 方案论证 4 方案描述 发送机，接收机部分设计 理论分析与计算 4 调制解调部分设计 系统组成 原理框图 电路与程序设计 各部分的电路图 6 系统软件与流程图 测试方案 测试结果完整性 与测试结果 测试结果分析 4 摘要 设计报告结构 正文结构规范