参考文献
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yabo国际娱乐Dialog Semiconductor提供了一个完整的应用笔记[4]库,包括设计示例以及Dialog IC内的功能和模块的说明。
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介绍
在本应用笔记中,数字数据传输通过交流线路使用两个GreenPAKSLG46620VIC的[5],连同两个KQ-330F电力线通信调制解调器。申请须知的基本目的是:
- 使配电公司能够控制消费电器。亚博全网
- 让消费者可以透过互联网查看各种电器的耗电量及电源状况。为此,我们使用了一个测试服务器。
在本应用说明中,使用一个SLG46620V控制8台设备,并使用另一个SLG46620V发回其电源状态(设备是否打开)。数据通信通过KQ-330F进行。
硬件原理图
硬件原理图如下所示:
如图1所示,在通过相应的继电器后,所有8个设备的状态都馈送到SLG46620V引脚。继电器的触点被馈电一个5v信号,该信号与VDD提供的电压相同。当用户或配电公司切断设备电源时,对应器具的SLG46620V的数字输入引脚上出现一个低电平。亚博全网该数据被发送到KQ-330F,它将数据转换为适合KQ-330F的波特率。
同样,配电公司的数据由SLG46620V从KG-330F串行接收。亚博全网然后数据被分配到多达8个相应的设备,这些设备使用5v光隔离继电器操作。
必须注意的是,电力线通信容易发生数据损坏。为避免这种情况,直流侧使用的导线应非常短。
KQ-330F电力线通信调制解调器
KQ-330F是一个9针小尺寸高性能数据收发器模块。它使用220V交流电,串行波特率为9600bps。
图2显示了模块引脚。app note中使用的两个KQ-330F的连接方式如表1所示。
高级专员。
|
销不
|
消费者方面的连接
|
配电公司侧的连接亚博全网
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1 |
1 |
不用 |
不用 |
2 |
2 |
不用 |
不用 |
3. |
3. |
SLG46620V(可编程逻辑控制器)的针脚10
数据接收器) |
COM端口模块的Rx |
4 |
4 |
SLG46620V (PLC)的PIN 12
数据发送方) |
COM端口模块的Tx |
5 |
5 |
5伏 |
5伏 |
6 |
6 |
地面 |
地面 |
7 |
7 |
5伏 |
5伏 |
8 |
8 |
交流(带电或中性) |
交流(带电或中性) |
9 |
9 |
交流(带电或中性) |
交流(带电或中性) |
GreenPAK设计规范
设计中使用了两个SLG46620V IC。一个用于向KQ-330F发送数据,另一个用于从KQ-330F接收数据。
PLC数据发送方
此设计重复使用了来自的SLG46620V设计使用GreenPAK的AN-1156坠落检测警报.请参考AN-1156,而不是重写设计说明。
在4位DFF计数器正常工作时,它从0000计数到1001。由于我们必须处理10个数据位(起始位,8个状态位,停止位),在到达第10个状态(1001)后,我们需要在下一个周期中将计数器复位到初始状态(0000)。与门(3-L3)复位4位计数器之前,进入计数器的第11状态,其中Q4和Q2是高的。
高级专员。
|
Q4Q3Q2Q1
|
小数
|
资料
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0 |
0000 |
0 |
起始位(0) |
2 |
0001 |
1 |
设备1状态 |
3. |
0010 |
2 |
设备2状态 |
4 |
0011 |
3. |
设备3状态 |
5 |
0100 |
4 |
设备4状态 |
6 |
0101 |
5 |
设备5状态 |
7 |
0110 |
6 |
设备6状态 |
8 |
0111 |
7 |
设备7状态 |
9 |
1000 |
8 |
设备8状态 |
10 |
1001 |
9 |
停止位(1) |
连接开始位、8位数字状态位和停止位
在本节中,10位(开始位、8按钮状态和停止位)将一次一个路由到引脚12。示例数据流的结构如下所示。
图3显示引脚12上的输出通常应为高。当我们准备好发送数据时,我们在数据包的末尾发送一个起始位(0),后跟8个状态位和一个停止位(1)。
数据流的基本构造块
在GreenPAK设计中,我们使用LUT连接10个数据包位,并在Pin12上输出它们。
当ENABLE_WRITE为低时,Pin12输出为高。当ENABLE_WRITE为高时,多路复用器用于按顺序将数据包位传递给Pin12。
在指示设备8状态的位之后,输出中将出现一个停止位(VDD)。然后我们重新设置计数器。Pin12接KQ-330F。因为我们希望波特率为9600,和9600-1= 0.000104时,GreenPAK的CNT0的CLK信号设为104µs。
SLG46620V用于从KQ-330F接收数据
KQ-330F TX引脚的串行数据连接到PLC数据接收器GreenPAK的Pin10。在GreenPAK内部,Pin10连接到SPI块的MOSI输入。
本节的目标是将串行8位数据包转换为8个并行位。为了实现这一点,我们需要用正确的时间将串行位输入SPI块。
图6给出了所需的信号波形,其中:
- 黄色:Pin7 (nCSB)
- 蓝色:引脚10(PLC发送数据输入)
- 粉红色:Pin6(SCLK)
我们使用配置为下降沿检测的P DLY0检测起始位,因为我们知道该行通常较高,但起始位较低。该边缘检测用于设置SR锁存器3位LUT0,然后输出高电平。152µs后,CNT5将输出高电平,触发第二个SR锁存器3位LUT1。我们等待152秒以确保第一个SCLK发生在第一个串行位传输的中间,这是图6中的第一个“1”。两个SR锁存将保持高电平,直到发生8次SCLK计数,然后通过DLY9的输出将其复位。逆变器2位LUT3用于将SCLK和芯片选择输入选通至SPI块nCSB。CNT6用于创建9600Hz时钟源。
当串行数据包到达SPI块时,将其转换为并行位,其映射如表3所示:
高级专员。
|
串行数据
|
SLG46620V映射销
|
1 |
设备1状态 |
12 |
2 |
设备2状态 |
13 |
3. |
设备3状态 |
14 |
4 |
设备4状态 |
15 |
5 |
设备5状态 |
16 |
6 |
设备6状态 |
17 |
7 |
设备7状态 |
18 |
8 |
设备8状态 |
19 |
输出引脚上的数据
串行数据转换为并行数据,并通过SPI并行输出块在引脚12:19上输出。每个输出引脚可用于通过5v光隔离器驱动设备。
配电公司网络中的数据管理亚博全网
通过电力线调制解调器从用户接收的数据在定制的Visual C#应用程序中接收。
这个应用程序非常容易使用。首先,用户选择连接到KQ-330F的串口。在“波特率”组合框中选择“9600”。如果一切都连接正确,按“打开端口”按钮将导致状态栏开始填充绿色。
在此之后,配电公司的工作人员可以通过打开/关闭任何连接的电器来完全控制消费电器。亚博全网所有设备的状态将在c#应用程序上相应地更新,也可以发布在web服务器上,以便消费者可以查看其设备的状态。
结论
在本应用说明中,我们演示了如何使用一对GreenPAK SLG46620V IC和一对KQ-330F电力线通信调制解调器远程控制多达8台设备的电源。我们为用户界面创建了一个Visual C应用程序。
这个概念可以扩展到许多消费者和电器,因为一个配电公司可能有几千个客户。亚博全网