基于电力载波芯片的家电控制系统设计

摘要：以单片机作为主控制器，利用家里的220 V电力线作为信息传输媒介，采用电力载波芯片ST7538实现对家电的信号采集及对智能控制；软件采用C#编程，将家中个人电脑作为服务器，并以网站形式使用户可以远程登录，从而形成一套对家电的智能控制系统。用户可以随时随地通过各种方式登录Internet，方便地对家电进行控制，并可以随时查询家电的各种状态。

关键词：电力载波；智能家居；ST7538

引言

电力线通信有很多的优点：通信距离长，不受地形、地貌的影响，投资小，施工期短，设备简单，实现成本低。电力线网四通八达，遍布城乡，覆盖范围广，可充分利用现有低压电力线基础设施，无需重新架设线路，避免了因布线而对公共设施和建筑物的损坏，节省了人力、物力。本文采用电力载波技术设计了对家电的智能控制系统，使用户可以随时随地通过各种方式登录Internet，方便地对家电进行控制。

1 系统总体设计

系统总体结构框图如图1所示。主控制器采用Atmel公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机AT89C52。

ST7538是SGS_THOMSON公司在电力载波芯片ST7536、ST7537基础上推出的一款为家庭和工业领域电力线网络通信而设计的半双工、同步／异步FSK调制解调器芯片，适用于电力载波通信网络的应用。ST7538使用单电源运行，集成一个线性驱动器以及一个5 V线性调整器，通过内部的寄存器来进行控制，使用同步串行接口编程；诸如看门狗、时钟输出、输出电流电压控制、起始检测、超时机制功能使用BCDV技术，在同一芯片上使用DMOS及双极性CMOS结构。

ST7538有8种载波频率，在同一时刻只有一种频率可用。通信通道可以是正常模式或多频方式的组合。通过控制寄存器可以选择不同的频率，发送和接收过滤器也随之改变。

ST7538通过串行接口与主控制器交换数据。在使用RxD、TxD、CLR／T交换数据时，数据传输由REG_DATA和RxDx线来管理。有4种工作模式：数据发送、数据接收、读控制寄存器、写控制寄存器，如表1所列。

作者：关学忠，迁华斐，孙丽玲，汤 宇 东北石油大学 来源：电子设计工程