基于+BWP11B+电力载波通信模块数据采集系统的设计.pdfVIP

第 3 期 机电技术 41 基于BWP11B 电力载波通信模块数据采集系统的设计 刘志斌 龙 剑 邓经纬 (湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421001) 摘 要：利用电力载波通信的不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递的相关特点，设计了一种基于 电力载波通信的多通道数据采集系统。应用 STC12C5A60S2 单片机 自带的A/D 对数据进行采集，并交由低压电力载波 模块 BWP11B 通过电力线传输到主控集中器，由主控集中器通过 USB 口将数据传输到计算机。该系统具有电路结构简 单、功耗低、数据传输方便等优点，可用于电压、电流、温度等参量的采集系统中。 关键词：数据采集；电力载波；USB 中图分类号：TN913.6 文献标识码：A 文章编号：1672-4801(2013)03-041-04 电力载波通信即PLC ，是英文Power line Co- mmunication 的简称。电力载波通信是指利用现有 电力线上，将模拟或数字信号通过载波调制方式， 进行传输的技术。电力载波是电力系统特有的通 信方式。该技术的最大特点是不需要重新架设网 [1] 络，只要有电线，就能进行数据传递 。 在生活、生产、以及科学技术研究的各行业 图 1 数据采集系统的组成结构图 中，常常需要对各种数据进行采集，如电压、温 用了STC12C5A60S2单片机，通过 STC12C5A60S2 度、压力等信息的采集，而采集到的信号常常又 单片机自带的A ／D转换器进行模拟通道切换、启 必须进行传输，然后送到信号处理或监测的设备 动采样、采样数据的保存等，再通过电力载波通 上。在传输环节上，利用电力线进行传输是一种 信传给主控集中器，或通过USB接口实现与本地 新的方式。随着电力载波通信技术的发展，用中、 计算机系统的通讯。所以对于数据采集终端或主 高压的电力线作为媒介的载波通信技术已经过了 控集中器都可以将数据通过USB 接口传输给PC 长期的研究和使用，而用220/380 V 的低压电力线 机，也可以通过电力载波通信进行数据传输。 作为媒介的载波通信传输中的缺点，随着电子通 因此，数据采集终端与主控集中器可采用相 信技术的发展正逐渐克服或弱化，提高了电力线 同的电路，只不过各自电路中的单片机的使用监 传输的可靠实用性[2] 。本文研究的数据采集系统 控程序不同，其电路框图如图2所示。 的传输是利用电压为220 V或更低的的低压电线 作为媒介的。 1 系统组成 本文设计的数据采集系统是利用了多个采 集点和一个集中点组成的，其组成的拓扑结构 如图1所示。从图中可以看出，完成数据的采集 需要一个或多个数据采集终端，而数据集中需 图2 数据采集终端或集中器的电路组成框图 要一个主控集中器。在该系统中，数据采集终 2 系统硬件设计与实现 端将采集来的信息传出来有两条途径，一是通 根据终端和主控器的框图，按电路功能分成 信电力线传给主控集中器，二是通过USB 口传 电力载波通信模块与接口电路、单片机与A/D采 给本地PC机。 集电路、USB接口电路、拔码开关电路等几部分。 数据采集终端与主控集中器的控制部件均使 系统的硬件电路如图3所示。 作者简介：刘志斌(1982 －) ，男，助教，研究方向：自动控制。 龙 剑(1969 －) ，男，讲师，研究方向：电气技术。 邓经纬(1967 －) ，男，副教授，研