轉(zhuǎn)自: EDN
乍一看，電力線通信 (PLC) 是為眾多商業(yè)及工業(yè)應(yīng)用實現(xiàn)智能監(jiān)控與控制的極具吸引力的便捷途徑。由于電力線的實用性與可訪問性，因此，對于智能儀表、照明控制、太陽能、電動車充電、樓宇自動化 (HVAC) 和安保的“智能電網(wǎng)”使用而言，它是一項使能技術(shù)。
思考設(shè)法將完全開放的電力線用作通信媒介時，不僅有點令人怯步，而且或許還有點瘋狂。在傳輸端，必須采用充足的振幅將大電流信號注入低阻抗電力線，接收端才有望在不考慮基本衰減的情況下收到大電流信號；在接收端，必須將隱藏在高 AC 電壓中的、被隨機(jī)噪聲和大量變量峰值（這里不考慮高斯白噪聲）所抑制的微小信號提取出來。然后還需要從電力線或者本地 DC 電源中獲得電源。最后還必須實施與外部相連的有線或無線接口，充分滿足數(shù)據(jù) I/O 的需求。所有這些功能都必須通過電氣隔離電路完成，以保護(hù)調(diào)制解調(diào)器及用戶。
這意味著對電力線調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行工程設(shè)計和驗證是一項極為困難的設(shè)計團(tuán)隊挑戰(zhàn)。它需要各種工程設(shè)計技能，而專業(yè)技術(shù)所涉及的學(xué)科則包括 AC 線路接口（隔離、信號和安全問題）、必須解決嚴(yán)重噪聲問題的模擬前端、電源隔離與電源管理以及信號處理知識等，以便能夠編碼適當(dāng)?shù)恼{(diào)制方案（FSK 和 OFDM 為常見選項），然后從各種噪聲中提取信號并在接收器上解調(diào)數(shù)據(jù)。
這就是TI C2000 電力線調(diào)制解調(diào)器開發(fā)工具套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供的幫助（見圖 1）。這款低價格套件 （599 美元） 包含全部硬件、設(shè)計信息、軟件以及材料清單，設(shè)計人員可評估、增強(qiáng)和定制 PLC 調(diào)制解調(diào)器，充分滿足特定應(yīng)用需求。它不僅提供從傳感器到通信鏈路的工作設(shè)計方案，而且還有助于設(shè)計團(tuán)隊定制電路的眾多特性，更為重要的是能定制操作軟件與用戶界面。
圖 1：C2000 電力線調(diào)制解調(diào)器開發(fā)人員套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供從電力線接口到各種通信鏈路所需的硬件；此外，其還能以完整套件的形式提供眾多應(yīng)用軟件和開發(fā)工具。
該套件配套提供所有軟硬件、工具和附件，如圖 2 所示。其包含兩個基于 C2000 TMS320F28PLC83 處理器 controlCARD 的 PLC 調(diào)制解調(diào)器、單芯片模擬前端 AFE031 以及 plcSUITE 軟件等。
圖 2：該款售價為 599 美元的套件能采用多種調(diào)制方案顯著加速和簡化各種符合全球標(biāo)準(zhǔn)的 PLC 調(diào)制解調(diào)器的實施。
該套件可預(yù)加載能支持 PRIME 標(biāo)準(zhǔn)的固件。軟件經(jīng)簡單修改后，也可支持 G3 標(biāo)準(zhǔn)。PRIME 和 G3 標(biāo)準(zhǔn)均工作在 3kHz-95kHz 頻段內(nèi)，能提供高達(dá) 128Kbps 的數(shù)據(jù)速率。TI 提供的其他 PLC 套件可支持即將發(fā)布的 IEEE-P1901.2 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)可在 10kHz-490kHz 頻段內(nèi)的較高數(shù)據(jù)速率下工作。
該套件若與嵌入式 PLC 固件配套，可提供便于用戶快速配置和控制套件的 GUI 工具。此外，線纜和電源也不是問題，因為套件自帶所有必需的電源線纜和連接線纜。由于應(yīng)用和工作環(huán)境各不相同，開發(fā)人員需要針對各種因素對設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。TI PLC 軟件能以 plcSUITE 庫的形式交付，使開發(fā)人員能使用由 TMS320F28PLC83 處理器和 AFE031 模擬前端組成的通用硬件來支持多種調(diào)制方案和標(biāo)準(zhǔn)。
由于有眾多的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)制方案可供使用，開發(fā)人員需要高度靈活的開發(fā)平臺才能簡化設(shè)計， 根據(jù)環(huán)境條件實現(xiàn)優(yōu)化，支持當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)，并能輕松實現(xiàn)調(diào)整以符合不斷發(fā)展演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。C2000™ MCU 系列可幫助開發(fā)人員在同一硬件上支持多種調(diào)制方案，以免為支持不同的調(diào)制方案或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重新設(shè)計， 從而使該系列產(chǎn)品成為理想適用于電力線通信實施的智能化高靈活平臺，進(jìn)而設(shè)計出能滿足世界各地不同標(biāo)準(zhǔn)且完成度好、經(jīng)認(rèn)證、經(jīng)實地測試的 PLC 調(diào)制解調(diào)器。