轉自: EDN

乍一看，電力線通信 (PLC) 是為眾多商業及工業應用實現智能監控與控制的極具吸引力的便捷途徑。由于電力線的實用性與可訪問性，因此，對于智能儀表、照明控制、太陽能、電動車充電、樓宇自動化 (HVAC) 和安保的“智能電網”使用而言，它是一項使能技術。

思考設法將完全開放的電力線用作通信媒介時，不僅有點令人怯步，而且或許還有點瘋狂。在傳輸端，必須采用充足的振幅將大電流信號注入低阻抗電力線，接收端才有望在不考慮基本衰減的情況下收到大電流信號；在接收端，必須將隱藏在高 AC 電壓中的、被隨機噪聲和大量變量峰值（這里不考慮高斯白噪聲）所抑制的微小信號提取出來。然后還需要從電力線或者本地 DC 電源中獲得電源。最后還必須實施與外部相連的有線或無線接口，充分滿足數據 I/O 的需求。所有這些功能都必須通過電氣隔離電路完成，以保護調制解調器及用戶。

這意味著對電力線調制解調器進行工程設計和驗證是一項極為困難的設計團隊挑戰。它需要各種工程設計技能，而專業技術所涉及的學科則包括 AC 線路接口（隔離、信號和安全問題）、必須解決嚴重噪聲問題的模擬前端、電源隔離與電源管理以及信號處理知識等，以便能夠編碼適當的調制方案（FSK 和 OFDM 為常見選項），然后從各種噪聲中提取信號并在接收器上解調數據。

這就是TI C2000 電力線調制解調器開發工具套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供的幫助（見圖 1）。這款低價格套件 （599 美元） 包含全部硬件、設計信息、軟件以及材料清單，設計人員可評估、增強和定制 PLC 調制解調器，充分滿足特定應用需求。它不僅提供從傳感器到通信鏈路的工作設計方案，而且還有助于設計團隊定制電路的眾多特性，更為重要的是能定制操作軟件與用戶界面。

圖 1：C2000 電力線調制解調器開發人員套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供從電力線接口到各種通信鏈路所需的硬件；此外，其還能以完整套件的形式提供眾多應用軟件和開發工具。

該套件配套提供所有軟硬件、工具和附件，如圖 2 所示。其包含兩個基于 C2000 TMS320F28PLC83 處理器 controlCARD 的 PLC 調制解調器、單芯片模擬前端 AFE031 以及 plcSUITE 軟件等。

圖 2：該款售價為 599 美元的套件能采用多種調制方案顯著加速和簡化各種符合全球標準的 PLC 調制解調器的實施。

該套件可預加載能支持 PRIME 標準的固件。軟件經簡單修改后，也可支持 G3 標準。PRIME 和 G3 標準均工作在 3kHz-95kHz 頻段內，能提供高達 128Kbps 的數據速率。TI 提供的其他 PLC 套件可支持即將發布的 IEEE-P1901.2 標準，該標準可在 10kHz-490kHz 頻段內的較高數據速率下工作。

該套件若與嵌入式 PLC 固件配套，可提供便于用戶快速配置和控制套件的 GUI 工具。此外，線纜和電源也不是問題，因為套件自帶所有必需的電源線纜和連接線纜。由于應用和工作環境各不相同，開發人員需要針對各種因素對設計進行優化。TI PLC 軟件能以 plcSUITE 庫的形式交付，使開發人員能使用由 TMS320F28PLC83 處理器和 AFE031 模擬前端組成的通用硬件來支持多種調制方案和標準。

由于有眾多的協議標準和調制方案可供使用，開發人員需要高度靈活的開發平臺才能簡化設計， 根據環境條件實現優化，支持當地法規，并能輕松實現調整以符合不斷發展演進的標準。C2000™ MCU 系列可幫助開發人員在同一硬件上支持多種調制方案，以免為支持不同的調制方案或標準進行重新設計， 從而使該系列產品成為理想適用于電力線通信實施的智能化高靈活平臺，進而設計出能滿足世界各地不同標準且完成度好、經認證、經實地測試的 PLC 調制解調器。