低压电力线载波通信系统 是保留寄存器、工作寄存器、内部电子表的低八位和高八位。因此，对电路内部60×8位SRAM的读写操作同样是按图4-2的格式先给出地址再给出读或写操作位和空操作，最后给出写入SRAM的数据或读出SRAM内的数据。SRAM支持掉电工作方式，若系统出现掉电情况则在VDDT电源端（43脚）的维持下可以保持SRAM内的数据不丢失。因此可为小型应用系统提供数据暂存避免系统突然掉电而丢失一些关键数据。 （3）MCU对工作状态寄存器读/写
工作状态寄存器（地址：111101）的每一位分别控制真电路不同的工作状态，具体格式如图4-3： —— S1 S0 D4 D3 D2 D1 D0 捕获门限值设置 保留位 周波选择 周波选择
图4-3工作状态寄存器示意图
对工作状态寄存器的设置可以得到多种工作状态。如通信速率快慢和捕获门限的大小。工作状态寄存器的S1和S0是控制通信速率快慢的，由这两位可以选择三种通信速率值。表4-3：
表4-3通信速率的设置 S1 0 0 1
工作状态寄存器的的。D4～D0是控制捕获门限设置在使用中可根据通信环境的实际情况来选择不同的捕获门限值以达到比较好的通信效果。在设置捕获门限值时要特别注意与通信速率值的配合，否则将无法同步的结果。
捕获门限值共有32个基本数值可以选择，捕获门限值设置值与捕获门限的具体对应的数字见表4-4，内部寄存器地址见表4-5.
表4-4捕获门限值设置（D4～D0） S0 0 1 0 通信速率（PN码63位） 6K 3K 1.5K 周波 单周波 双周波 四周波 设置值（D4～门限数值（十进制） 设置值（D4～门限数值（十进制） D0） D0） 24
低压电力线载波通信系统 00000 （00H） 00000 (01H) 00010 (02H) 00011 (03H) 00100 (04H) 00101 (05H) 00110 (06H) 00111 (07H) 01000 (08H) 01001 (09H) 01010 (0AH) 01011 (0BH) 01100 (0CH) 01101 (0DH) 01110 (0EH) 01111 (0FH) 200 256 290 360 396 496 596 710 793 992 1190 1400 1580 1980 2380 2850 10000 (10H) 10001 (11H) 10010 (12H) 10011 (13H) 10100 (14H) 10101 (15H) 10110 (16H) 10111 (17H) 11000 (18H) 11001 (19H) 11010 (1AH) 11100 (1BH) 11100 (1CH) 11101 (1DH) 11110 (1EH) 11111 (1FH) 450 550 660 750 890 1128 1300 1490 1780 2180 2680 3100 3710 4510 5320 6290 表4-5内部寄存器地址（A5～A0） 地址（A5～A0） 000000～111011 111100 111101 111110 111111 说明 SRAM 1～60字节 保留位 状态寄存器 电子表低八位 电子表高八位 第5章 系统具体组成
5.1 系统设计及组成
本课题采用PC机和ATMEL公司的AT89C2051单片机作为核心控制器，采
用调制解调专用芯片SC1128，实现两台PC机间的电力线载波通信。系统的设计构成如下所述。
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低压电力线载波通信系统 本系统的硬件部分主要包括SC1128收发电路及外围电路、由RS232相连的PC机和AT89C2051单片机、耦合变压器、电力线等组成。信号由电力线经耦合器、带通滤波器和前级放大器（可选）进入SC1128芯片。经过处理后供微处理器处理。数据由微处理器发送至SC1128芯片，经过处理后通过功率放大器和耦合器发送至电力线上，完成电力线上的发送和接收。各部分结构和功能如下所述：
系统的控制部分由PC机与单片机共同完成，他们之间用RS-232串口接口，其中单片机采用ATMEL公司的AT89C2051，它是一款带有2KB Flash可编程、可檫除只读存储器（E2PROM）的低压、高性能8位CMOS微型计算机，它采用了ATMEL公司的高密度非易失存储技术制造，并和工业标准MCS-51指令集和引脚结构兼容。它通过RS232口与PC机相连，其中PC机完成总体控制功能，AT89C2051完成与调制解调芯片、PC机的接口和数据处理功能。系统总体硬件框图如图5-1所示：
功率放大器 SC1128 微处理器 电力线耦合电路 图5-1 系统硬件框图
5.2 具体模块电路
(1)电源模块
借鉴参考资料里的相关电路，电源模块的组成如图5-2所示，其中变压器输入端金额220V/50Hz工频交流电，经过整流桥输出后经由滤波电容滤波。滤波电容的输出端接+5V输出的三端稳压器，再经过滤波电容后可得到单片机和SC1128所需的工作电源（芯片供电电压为5V）。
带通滤波器 前级放大器 RS232 PC机 26
低压电力线载波通信系统
图5-2 电源模块
调制解调芯片SC1128为减少电路自身的互相干扰，采用供电电源分别引入的工作方式，并各自使用独立的接地线。相关引脚如下：
20脚VDDA：运算放大器电源+5V； 10脚GNDA：模拟地。 29脚VDD：+5V：电源 6脚GND：数字地。
25脚VDDP：功率放大器电源+5V； 22脚GNDP：功率放大器地。
43脚VDDT：内置电子表及数据存储器后备电源+3~5V，可外接锂电池。 （2）SC1128收发电路及外围电路
如图5-3所示，1为耦合线圈，它可将框三中发射的信号耦合到电力线；又可将电力线上接受的信号耦合到2。2为前级接收通道，它将接受的信号经放大、滤波，送入SC1128的一级运算放大器处理；3为功率放大器输出，它将SC1128发出的调相信号进行功率放大，经耦合线圈耦合送入电力线；4为SC1128模拟信号处理电路。接收通道包含三级运算放大器，其中一级运放的增益可调。
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低压电力线载波通信系统 3 功率放大器 4 SC1128 调相输出 SC1128 放大器 1 2 滤波 耦合 滤波器 放大器 解扩输出 220AC
图5-3 SC1128外围电路 （3）耦合电路
耦合电路是载波信号的输出和输入通路，并起隔离220V/50Hz的工频作用。该电路在设计时需考虑220V线路侧的阻抗特性，T1为信号耦合变压器，220V线路侧阻抗阻抗一般取3~30?.。然后确定线圈初次级的匝数比或阻抗比。最后设计功率放大器的输出匹配电阻。输入通道接一个浪涌保护二极管，经电阻隔离后接二极管箝位电路输出给前缀滤波电路。耦合电路的结构如图5-4所示。
图5-4 耦合电路
本论文初次级的匝数比取12:21，输出端接一个浪涌保护二极管TVS，经电阻隔离后，接二极管箝拉电路输出给接收电路部分的前级滤波器。图5-4变压器T1实现了高压与低压的隔离，因为载波的频率比较高，远远大于电网的频率，这样就使载波信号畅通无阻，而能够隔离高压，电容C0阻断低频高压，阻止变压器饱和，电阻R1取值100千欧，起作用是离线时使电容放电，防止在设备插
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