電力載波技術實現(xiàn)數(shù)字電子鐘遠程同步控制

　　摘要：為了解決當前一些重大考試需要懸掛時鐘的問題，設計一種新型同步數(shù)字電子時鐘系統(tǒng)。應用電力載波技術實現(xiàn)了電子鐘的遠程同步控制。介紹了系統(tǒng)的組成及工作原理，為系統(tǒng)的設計提供了一種簡單、實用、低成本的同步控制方案。

　　關鍵詞：同步時鐘；電力載波通信；SC1128；PCF8563

　　引言

　　近年來，隨著電力線載波通信（Power Line CommunicaTIon，PLC）技術的發(fā)展，電力線載波通信已大量地應用于日常生活和工業(yè)生產中，如電力線上網、電力載波自動抄表系統(tǒng)、家庭自動化系統(tǒng)、工業(yè)過程控制等。

　　電力線載波通信技術是指利用電力線傳輸數(shù)據和媒體信號的一種通信方式，該技術是把載有高頻調制的信息加載于電流，然后用電力線傳輸，接收信息的適配器再把高頻調制信息從電流中分離出來并傳送至計算機或其他相應設備，以實現(xiàn)信息傳遞。由于電力線載波通信技術以電力線路為傳輸通道，具有較高的傳輸可靠性，較低的線路衰減，以及不需要通信線路建設的基建投資和日常維護費用等優(yōu)點，使得這種技術變得方便、成本低、易實現(xiàn)。

　　本文介紹一種基于低壓電力載波通信技術實現(xiàn)的同步數(shù)字電子鐘系統(tǒng)。傳統(tǒng)的時鐘同步，通常需要到每個時鐘處手動校準。這項工作不僅效率低下，而且還存在人為誤差，不能滿足現(xiàn)代化管理的需求。使用基于電力載波通信的同步時鐘，不僅成本低，而且能夠圓滿地解決上述問題。該系統(tǒng)利用低壓供電電路，由主機發(fā)送時鐘校準信號，由載波通信模塊通過電力線傳輸，從機接收信號后，調整時間，實現(xiàn)電子鐘的同步運行。

　　1 系統(tǒng)總體結構

　　1．1 系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由兩部分組成，其結構如圖1所示。一部分是同步時鐘的控制終端，作為主機系統(tǒng)，另一部分是從機系統(tǒng)。所有從機結構都一樣，臺數(shù)依實際需要確定，不受限制。系統(tǒng)采用220V低壓供電線路作為通信媒介。主機及從機系統(tǒng)主要由單片機、PCF8563時間芯片、SC1128擴頻載波芯片、輸出功率放大器、帶通濾波器、前級放大電路、耦合電路、鍵盤陣列輸入、顯示輸出等組成。主機系統(tǒng)單片機采用Atmel公司的AT89S52作為控制芯片，增加RS 232或USB串行接口，以便與PC機通信。PC機通過網絡可與Internet時間同步，從而使系統(tǒng)能與Internet時間同步。從機單片機采用AT89C2051作為控制芯片。從機設置一個運行方式開關，可在同步運行方式或獨立運行兩種方式下工作。若工作于同步方式：由主機發(fā)送時鐘校準信號，由載波通信模塊通過電力線傳輸，從機接收信號后，調整時間，實現(xiàn)電子鐘的同步運行。若工作于獨立方式：從時鐘芯片PCF8563讀取時間。用戶可以通過鍵盤輸入時間或修改時間。

　　時鐘芯片采用Philips公司生產設計的PCF8563，PCF8563是低功耗的CMOS實時時鐘／日歷芯片，它提供一個可編程時鐘輸出，一個中斷輸出和掉電檢測器，所有的地址和數(shù)據通過I2C總線接口串行傳遞。