毕业设计（论文）文献综述基于单片机的电力载波温度器控制软件设计.doc

文献综述（电子信息工程 24）1 电力线载波通信技术的应用状况1.1 国外的应用现状电力线载波（Power Line Carrier -PLC）通信是利用电力线作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。英国NORWEB通信公司在1990年就开始研究电力线通讯技术，1996年9月在CIGRE大会期间向各国代表展示了技术原理和演示产品，传输速率达到1Mbps，但仅进行了小规模现场试验。1998年，美国lntelogis公司推出了passport商业化电力线通讯产品，用于户内联网，最高速率为350kbps。但亦未能大规模商用。到2001年初，专用调制解调芯片制造技术的进展明显加速，美国lntellon公司用于户内联网的14Mbps芯片达到实用水平。随之，许多国家的研究机构开展了电力线通讯技术的研究和开发，其中德国RWE公司的研究颇引人注目1112。1.2 国内的发展状况11电力载波在我国应用起步较早，但与欧美相比，仍然有一定的差距。但从相关产品开发来看，已有独立设计开发的电力载波芯片。近年来高压电力线载波技术突破了仅限于单片机应用的限制，已经进入了数字化时代并且随着电力线载波技术的不断发展和社会的需要，中/低压电力载波通信的技术开发及应用亦出现了方兴未艾的局面，电力线载波通信这座被国外传媒喻为未被挖掘的金山正逐渐成为一门电力通信领域乃至关系到千家万户的热门专业。在国内，有些电力载波技术研发部门以及生产商研发生产的产品已经处于世界领先水平，电力载波技术正处于蓬勃发展时期，具有广阔的应用前景。2 低压电力线载波通信面临的主要问题2.1 电力载波的技术瓶颈7目前使用的电力载波组网产品，主要以美国Intellon公司的传输速率为14Mbps的芯片为主。电力载波信号的传输距离还有一定的限制，且信号有较大的衰减，在较长距离传输时需要采用中继设备或混合组网（以太网+电力载波）的模式，这样会增加系统建设的成本及网络建设的周期。因此，研究增加信号的传输距离成为技术突破的一个难点。2.2信道干扰11目前，国内电力线通信的研发和应用与国外还有一定距离，在380V/220V的低压配电网上实现可靠的载波通信，面临几个问题。（1）高噪声。包括背景噪声、周期性噪声、以及突发性噪声。背景噪声即电力线上的白噪声，分布在整个通信频带，其幅值一般服从高斯分布。周期噪声主要来自于电力线上的开关设备，其噪声峰值可达4V。突发性噪声由设备随机接入或断开、以及电火花干扰等引起。（2）阻抗变化范围大。一般配电网电力线的波阻抗在几十欧到100多欧。由于线路上感性负载或容性负载随机地接入，会引线路阻抗的大范围变化，且由于阻抗匹配失衡会产生反射波和注波。（3）因在高电磁环境下运行,受到各种外部干扰比较大,使所传信号质量较差,误码率较高。3 电力线通信前景及展望7电力载波技术施工方便、使用灵活，能够利用已有的电力网这一广泛的基础设施把宽带网络接入到每个家庭，省去在接入方式上的重复建设，对于推进我国数字化进程必将产生积极的作用；同时，电力载波技术在远程抄表、配网自动化、营销自动化、负荷侧管理等方面的广泛应用，将为实现我国的电网配售自动化、建设电力信息化平台，提供一个良好的网络基础和解决方案；发展电力载波技术的目的，不是取代光纤通信接入以及ADSL等其它宽带接入技术，而是作为以上技术的互补，在特定应用场合发挥各自的长处，为国家信息化建设节省投资，给广大网民带来利益；电力载波在末端用户接入，即从楼内总配电室到每个家庭及入户后采用任意电源插座即能实现连接等功能，具有明显的优势；低压宽带电力载波技术也日益得到国内外科研机构的重视。“十一五”电力通信规划中，对电力载波技术提出了新的要求和目标，相信随着我国电力载波技术的发展成熟，电力载波产业的形成，电力线载波通信必将迈向一个新的台阶。4 课题目的与意义 电力供电网络四通八达，低压电力线连接千家万户，构成最普及的网络，利用它进行数据通信传递各种信息，不占用无线频道资源，亦无需铺设专用通讯线路, 省工、省钱、维护简单、有着广阔的应用前景。电力线载波可以用于多种用途，如温度控制，远程报警，远程抄表等12。本次课题主要要做这几方面工作：现场室的温度采集，通过电力线载波在控制室显示两位温度数据；控制室显示现场温度的同时判断该温度数据；如果温度数不在设定的范围内,那么控制室报警，并且控制室发出制冷或者加热信息,通过电力线载波传输数据,实现对现场室温度的控制；如果温度数据在正常范围内,继续显示下一时刻的温度数据。本次设计硬件方面主要由杨洪昆同学负责，而软件设计重点是运用单片机c语言程序设计来实现控制温度的上升与下降，达到温度控制的目的，并要求设计现场室和控制室详细的程序流程图和相应的c语言程序。本次基于单片机的电力线载波的温度控制器的设计，具有很高的实用价值和广阔的市场前景。参考文献1 毛敏，张为民等.MCS-51系列单片机系统及其应用（第2版）M.北京：高等教育出版社，2005，72 孙玉德，张颖等.MCS-51单片机原理及接口技术M. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003,43贾金玲,姚亚川.单片机原理及应用M.成都：电子科技大学出版社，2004，84赵亮，侯国锐.单片机c语言编程与案例M.北京：人民邮电出版社.2003，95 耿方志.基于89C51单片机的智能温度控制系统的设计M.现代电子工程，2003，16 邬春明，王艳茹.基于低压电力线载波技术的病房呼叫系统J.电子技术应用，2005，97吴金戌，沈庆阳.8051单片机实例与应用M.北京：清华大学出版社.2002，9.8Liu D. Wide Band AC Power Line CharacterizationJ. IEEE Trans on Consumer Electronic,2000,45(4):108710979Intellon. High Speed Power Line Communications M, Intellon Corporation Technical Article, March 200010Marubayashi Gen. Noise Measurements of the Residential Power Line J. In: Proceedings of 1997 International Symposium on Power Line Communications Essen( Germany),2000:10410811刘晓胜，徐殿果. 电力载波芯片及其应用J.单片机与嵌入式系统，2004.712夏泽中，何俊.电力线载波技术实现变流器的分布式控制J.微计算机信息测控自动化，2006.7