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电力载波技术在交通灯监控系统中的应用

作者：陈青

来源：《电子世界》2013年第07期

【摘要】本文主要介绍了电力载波的特点；交通灯监控系统构成；单片机控制的数据采

集、处理，信息编码载波传输，信息下载解码等相关电路，以及上传、下载程序的关键段落描

述。

【关键词】电力载波；单片机；数据采集；编码解码

绪论1.

电力载波PLC（PowerLineCommuni-cation）是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟

或数字信号进行高速载波传输的技术。其特点是不需要重新架设网络，只要有交流电网，就能

进行数据传递。PLC的应用领域主要集中在家庭智能化，公用设施智能化（比如单片机远程抄

表系统，单片机路灯远程监控系统等）以及工业智能化（比如各类设备的数据采集）。在技术

上，电力载波通讯不再是点对点通讯的范畴，而是突出开放式网络结构的概念，使每个控制节

点（受控设备）组成一个网络集中控制。目前在电力载波应用上具有网络协议及网络概念的企

业不多，它们的网络协议都是根据国际标准协议EIA709.1，EIA709.2编写的。

基本的点对点电力载波通信，是把发送端的数字信号进行编码、调制、放大、滤波后耦合

到电力线上，以电力线作为通信信道传输到接收端，接收端对接收到的信号进行滤波、调制、

解码后还原为原来的数字信号，从而完成基本的数字传输。

远程交通灯监控系统，利用电力载波技术通过已有电力线将交通灯监控系统连成交通灯监

控网络。此网络能在保证道路安全的同时节省专线开销降低运用成本，并能保证交通灯监测信

号的准确传送。载波传送具有如下特点：可全天24小时自动监控、监控范围可达数公里、远

程监控信息送至控制中心设备。但是主要缺陷是电力模块必须在同相线电网内运行方才有效。

系统2.总体基本构成

（1）系统工作过程

首先，监测交通灯信号红灯是否开启，再通过交流采样电路，将220V交流开关量信号转

换为直流TTL电平传给单片机，单片机随后显示红灯点亮位置、路数，并且将路数按协议编

码，经过串行口以2400波特率传给PLC电力载波模块并上传到220V交流电网。其次，接收

端也通过PLC电力载波模块查询到电网传来信息，并将信息整理，通过串口传给单片机，单

片机发出控制指令通过RS-232/RS485电路开启相应摄像机，中心控制器等受控设备。

（2）电力载波通信模块系统

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载波模块是由：信号耦合电路，信号放大电路，接收滤波电路，串行接口电路组成。

信号耦合电路的主要作用是隔离强电与弱电，但又不能对高频的载波信号造成太大衰减，

所以信号耦合电路实质上是一个带有隔离作用的高通滤波器。

信号放大电路是起载波信号放大作用，由于载波芯片输出的信号幅度和驱动电流均较小，

所以需要进行电压和电流放大，这样才能保证足够远的通信距离。接收滤波部路的作用是把来

自电力线上的信号进行滤波，尽量滤波掉外带干扰信号、保留有用信号。串行接口电路是将载

波分离出来的有用信息处理后传到标准的TTL电平接口上，提供微控制器处理。

硬件电路构成3.

核心软件部分4.

参考文献

姜志海[1]，等.单片机原理及应用（第2版）[M].北京：电子工业出版社，2010.

青岛东[2]软.电力线载波扩频通信芯片—应用开发指南[M].青岛东软电脑技术公司，2009.

何立民[3].MCS-51系列单片机应用系统设计-系统配制与接口技术[M].北京：北京航空航

天大学出版社，2002.

青岛东[4]软.青岛东软载波模块检测维修指南（V1.1）[M].山东青岛东软电脑技术公司，

2009.

百[5]度百科.电力载波[OL].http：///view/1225971.htm#3.