嵌入式低压电力线载波抄表终端的设计

论文摘要

通过电力线进行抄表是最符合电力系统特点的自动抄表方案,其关键是抄表系统必须具备低成本、高通信质量的特点。本文以ATMEGA系列处理器为核心通过软件运算来完成载波调制解调,外围电路很少,载波通信、电能脉冲管理、智能电表抄表、通信协议处理等功能都通过ATMEGA系列处理器来完成。这样集成度高、通信成本低,而且能够计算与载波信道有关的参数,为载波中继抄表提供了有利的参考;同时灵活性强,便于各项功能如双载频通信电路的设计,从而进一步提高通信性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 国内外抄表技术的研究现状
• 1.3 基于低压电力线载波通信的抄表系统的特点
• 1.4 论文的主要工作
• 第二章 抄表系统通信方式的选择
• 2.1 通信信道分析
• 2.1.1 低压电力线上的信道衰减
• 2.1.2 低压电力线上的干扰特性
• 2.1.3 低压电力线上的输入阻抗
• 2.2 抄表系统通信方式的选择
• 第三章 扩频通信及其相关技术
• 3.1 扩频通信
• 3.1.1 扩频通信基本原理
• 3.1.2 扩频通信的主要性能指标
• 3.1.3 扩频通信的特点
• 3.1.4 扩频通信的几种工作方式比较
• 3.1.5 电力线扩频载波通信
• 3.2 直接序列扩频
• 3.3 伪随机序列
• 3.3.1 m序列的产生
• 3.3.2 m序列的性质
• 3.4 扩频通信系统的同步
• 3.5 信道状态参数的计算与仿真
• 第四章 基于嵌入式单片机的载波调制解调电路的设计
• 4.1 ATMEGA16 单片机简介
• 4.2 CPU载波通信接口电路
• 4.3 载波耦合电路
• 4.4 载波解调
• 4.5 抄表通信规约
• 4.6 载波通信程序
• 第五章 嵌入式抄表系统终端的设计
• 5.1 系统概述
• 5.2 硬件电路设计
• 5.2.1 电源电路
• 5.2.2 CPU电路
• 5.2.3 红外接口电路
• 5.2.4 RS-485 总线接口电路
• 5.2.5 脉冲采集电路
• 5.3 软件设计
• 5.3.1 脉冲消抖
• 5.3.2 主程序设计
• 5.3.3 红外通信
• 5.3.4 脉冲管理
• 第六章 测试结果
• 6.1 抄表功能
• 6.2 通信性能
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况