电力线MODEM芯片ST7536[分享]

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[move]电力线MODEM芯片ST7536[/move]

作 者： 华东师范大学 朱明珏 张福民
　
摘 要：欧洲ST公司的ST7536是一个半双工、同步FSK调制解调器芯片。它专为低压电力线传输而设计，较好地克服了低压电力线载波传输中的技术问题。本文详细介绍ST7536的原理及具体应用示例。
关键词： 低压电力线MODEMST7536电力线接口

　　随着国家电力公司“一户一表、抄表到户”用电管理模式的推广和普及，利用220V低压电力线传输信息的载波集抄系统产品应运而生。这样电力载波技术成为抄表系统的关键。当前国内主要应用的是FSK电力线载波调制技术。

　　低压电力线是为传输50Hz的工频电能而铺设的。由于不是为通信铺设的，故其特性往往较难直接满足载波通信的要求。这直接体现在两方面：第一、电力网络的阻抗特性及其衰减，制约了信号的传输距离；第二、低压电力线上的噪音干扰，制约了信号的传输质量。

　　由于在低压电力线上存在诸多使载波信号的信噪比急剧下降的因素，使得载波信号难以在一个供电区域内较好地传输，这样就须选取合适的低压电力线MODEM。在应用中，我们选择了欧洲ST公司的电力载波调制解调器芯片ST7536。

一、 ST7536芯片介绍


                                              图1 ST7536构成的通信系统
　

　　ST7536是一种半双工、同步的FSK MODEM。它专为低压电力线网络通信而设计。用ST7536构造一个完整的通信系统，还必须包括1个微控制器（单片机）和1个电力线接口，如图1所示。这样的系统能够在4个不同的信道上以2种不同的数据传输率（600和1200bps）进行发送和接收。

　　ST7536是单芯片MODEM，有28个引脚；它是半双工的，有发送和接收两种工作模式；它又是同步的，因为数据的发送和接收与时钟信号有关。时钟信号由ST7536内部产生。ST7536芯片还需要一些外部元件来完成所有操作：1个晶振，4个电阻和5个电容。

1?ST7536芯片引脚 ST7536芯片引脚如图2所示。

                                           图2 ST7536 芯片引脚


2?ST7536芯片引脚说明

　　从功能上看，这28个引脚可大致分为如下11类。
　
　　（1） 电源供应输入：DGND、DVDD，DVSS，AVSS，AGND，AVDD。 ST7536内部有数字和模拟两个独立的电源供应；而外部的电源供应是应该接在一起的。

　　（2） 信道和波特率的选择：CHS、BRS。 ST7536提供600和1200baud两种波特率，通过BRS选择；对每种波特率，ST7536提供两个信道，通过CHS来选择。具体情况如表2所列。

　　(3) 振荡器输入、输出：XTAL1、XTAL2。 ST7536的内部振荡器需要1个外部11?0592MHz的晶振和2个电容。也可以直接往振荡器输入时钟信号，这种情况下晶振和电容都不必要了。

表 2


　　（4） 自动频率控制的稳定：AFCF。 自动频率控制部分调节发送/接收频段滤波器的中心频率。这部分功能的稳定性由外接的电阻电容网络电路来保证。

　　（5） 自动等级控制输入：ALCI。 自动等级控制处理发送信号的最后输出。它使得功率放大器的输出电压不受电力线网络变化的影响。一般电力线网络的电阻在5~100Ω。如果电力线电阻改变了，则放大器的输出也相应改变。自动等级控制输入可以纠正这些输出变化。为了控制电力线接口的输出，需要一个反馈信号，这个信号通过一个放大器来传送。自动等级控制可以以32步，每步0.84dB来减小最大的发送输出值。探测自动等级控制输入的峰值，和两个参考电压相比较，进行相应处理。这样保证输入的放大器反馈信号的峰值电压在两个参考电压之间。

　　（6） 数据输入和输出：RxD、CLR/T、RxDEM、TxD。 ST7536是同步的调制解调器，数据输入和输出都和时钟(CLR/T)有关。发送模式下，ST7536自己产生时钟信号，发送的数据在CLR/T的上升沿被采样，所以这时TxD有效。接收模式下，解调后的数据在引脚RxDEM上有效，时钟恢复电路从解调后的数据中取得时钟信号，在CLR/T上升沿发送同步数据(RxD)。

　　（7） 测试输入：TEST1、TEST2、TEST3、TEST4。 TEST2、TEST3、TEST4通常不用，被置成0V；TEST1可用来取消发送到接收模式的自动切换。

　　（8） 中间频率滤波器输出和FSK解调输入：IFO、DEMI。 这两个引脚之间通过1个电容来连接。

　　（9） 接收输入和发送输出：RAI、ATO。 RAI是ST7536的接收模拟输入。它和电力线接口的接收输出相连，最大输入电压的均方根值是2V。接收灵敏度的均方根值在信道1和信道2(600 baud)上是2mV；在信道3和信道4(1200 baud)上是3mV。 ATO是ST7536的发送输出，它和电力线接口的发送输入相连。模拟发送输出由自动等级控制输入电路来调整。最大输出电压的峰-峰值是3.5V，二次谐波失真大约为-53 dB。

　　（10） 接收/发送控制输入：

Rx/x。 ST7536是半双工的调制解调器，所以有发送和接收两种操作模式。模式选择取决于Rx/x输入。如果这个输入为“0”，超过3s，ST7536自

chen911

是用的三相调制吗！要是全双工的就好了！[em1]