转自: EDN

乍一看，电力线通信 (PLC) 是为众多商业及工业应用实现智能监控与控制的极具吸引力的便捷途径。由于电力线的实用性与可访问性，因此，对于智能仪表、照明控制、太阳能、电动车充电、楼宇自动化 (HVAC) 和安保的“智能电网”使用而言，它是一项使能技术。

思考设法将完全开放的电力线用作通信媒介时，不仅有点令人怯步，而且或许还有点疯狂。在传输端，必须采用充足的振幅将大电流信号注入低阻抗电力线，接收端才有望在不考虑基本衰减的情况下收到大电流信号；在接收端，必须将隐藏在高 AC 电压中的、被随机噪声和大量变量峰值（这里不考虑高斯白噪声）所抑制的微小信号提取出来。然后还需要从电力线或者本地 DC 电源中获得电源。最后还必须实施与外部相连的有线或无线接口，充分满足数据 I/O 的需求。所有这些功能都必须通过电气隔离电路完成，以保护调制解调器及用户。

这意味着对电力线调制解调器进行工程设计和验证是一项极为困难的设计团队挑战。它需要各种工程设计技能，而专业技术所涉及的学科则包括 AC 线路接口（隔离、信号和安全问题）、必须解决严重噪声问题的模拟前端、电源隔离与电源管理以及信号处理知识等，以便能够编码适当的调制方案（FSK 和 OFDM 为常见选项），然后从各种噪声中提取信号并在接收器上解调数据。

这就是TI C2000 电力线调制解调器开发工具套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供的帮助（见图 1）。这款低价格套件 （599 美元） 包含全部硬件、设计信息、软件以及材料清单，设计人员可评估、增强和定制 PLC 调制解调器，充分满足特定应用需求。它不仅提供从传感器到通信链路的工作设计方案，而且还有助于设计团队定制电路的众多特性，更为重要的是能定制操作软件与用户界面。

图 1：C2000 电力线调制解调器开发人员套件 (TMDSPLCKIT-V3) 可提供从电力线接口到各种通信链路所需的硬件；此外，其还能以完整套件的形式提供众多应用软件和开发工具。

该套件配套提供所有软硬件、工具和附件，如图 2 所示。其包含两个基于 C2000 TMS320F28PLC83 处理器 controlCARD 的 PLC 调制解调器、单芯片模拟前端 AFE031 以及 plcSUITE 软件等。

图 2：该款售价为 599 美元的套件能采用多种调制方案显著加速和简化各种符合全球标准的 PLC 调制解调器的实施。

该套件可预加载能支持 PRIME 标准的固件。软件经简单修改后，也可支持 G3 标准。PRIME 和 G3 标准均工作在 3kHz-95kHz 频段内，能提供高达 128Kbps 的数据速率。TI 提供的其他 PLC 套件可支持即将发布的 IEEE-P1901.2 标准，该标准可在 10kHz-490kHz 频段内的较高数据速率下工作。

该套件若与嵌入式 PLC 固件配套，可提供便于用户快速配置和控制套件的 GUI 工具。此外，线缆和电源也不是问题，因为套件自带所有必需的电源线缆和连接线缆。由于应用和工作环境各不相同，开发人员需要针对各种因素对设计进行优化。TI PLC 软件能以 plcSUITE 库的形式交付，使开发人员能使用由 TMS320F28PLC83 处理器和 AFE031 模拟前端组成的通用硬件来支持多种调制方案和标准。

由于有众多的协议标准和调制方案可供使用，开发人员需要高度灵活的开发平台才能简化设计， 根据环境条件实现优化，支持当地法规，并能轻松实现调整以符合不断发展演进的标准。C2000™ MCU 系列可帮助开发人员在同一硬件上支持多种调制方案，以免为支持不同的调制方案或标准进行重新设计， 从而使该系列产品成为理想适用于电力线通信实施的智能化高灵活平台，进而设计出能满足世界各地不同标准且完成度好、经认证、经实地测试的 PLC 调制解调器。