IC资料KQ300电力载波数据收发模块

KQ-300电力载波数据收发模块KQ-300是单列11针小体积高性能载波数据收发模块。有多种规格供选用，主要是为电量表自动抄收系统一表一抄而特别设计和开发的。同样也适用于其它应用领域。一、KQ-300系列性能：1.小体积厚膜集成模块，外型尺寸为301515毫米(LDH)，单列11脚引出，脚间距0.1英寸。2.工作频率125131KHZ，波特率04800bps可由用户调整。3.温度范围：-25+55 湿度90%4.供电电源：DC +5V5% Imax50mA其余与KQ-100、KQ-200相同二、规格及型号：KQ-300XXX：300后第一个字母定义为：A：标准型B：增强型，高信噪比300后第二个字母定义为：S：单路载波输出(方波)D：双路载波输出(方波)O：内部带有振荡电路，只需外接振荡晶体300后第三个字母定义为：T：标准功耗：50mA，5VDCL：低功耗：20mA，5VDC例如：KQ-300AST为通用单路输出，功耗为50mA的模块。非批量订货用户均供应KQ-300AST 三、KQ-300引脚说明 正面从左至右为111脚： KQ-300 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111POTX1，载波信号输出2POSC2，时钟反相输出；在双路输出时为OTX2(仅限KQ-300D)，即载波信号输出端(与 OTX1配对)3POSC1，时钟输入4PTX，调制数据输入，接单片机TXD5PR/T，收发状态控制端，低电平发送，高电平接收6PDGND，数字电路共地点7PVCC，+5V8PRX，解调后的数据输出端，接单片机RXD9PVAD，模拟电路电源10PAGND，模拟信号共地点11PIRX，载波信号输入四、KQ-300与外电路的连接： 1.外接石英晶体振荡电路： OSC1端为11.0592MHZ时钟输入端（TTL电平）。OSC2端为11.0592MHZ时钟反相输出端。当用单片机连接时，可用单片机输出的11.0592MHZ时钟信号作为模块时钟信号输入接至OSC1。KQ-300D 无OSC2端(第2脚)，该脚改为载波输出端2。外接时钟可参考下列电路。 外时钟输入 单片机时钟输入 时钟振荡器参考电路 KQ-300XOX 振荡电路 对于KQ-300XOX,OSC1与OSC2之间可按上图接入11.0592MHZ石英晶体。作为模块工作频率. 2.VAD与AGND之间应接入一个大于470UF的电容，保证内部模拟电源上的纹波小于2mv。提高内部灵敏度，VAD与+5V之间模块内部串联-只限流电阻，VAD不需外部提供电源。 OTX1为信号125KHZ-131KHZ载波频率输出。OTX2为信号125KHZ-131KHZ反相载波频率输出。注意：OTX1，OTX2为方波输出，用户可直接驱动开关三极进行功率放大，这样做成本低，但效率低，功率小，另一种方案将OTX1输出信号变换成正弦波，再放大，再驱动，这样做线路复杂，成本高，但效率高，输出功率大。 OTX1变正弦波参考电路如下：KQ-300所有电路为CMOS型，用户在使用时不要带电拔插，应防静电，以免损坏内部芯片。在焊接时，应使用防静电电烙铁。KQ-300保护电路如下图供参考：此外，R/T，TX，OSC1引脚不能直接接+5V，这样有可能永久损坏本模块。对于连接R/T，TX，RX信号单片机，如果芯片内部有电压箝位二极管，则R/T，TX不需外接1N4148。+5V端加一只SA5.0瞬变抑制二极管可以抑制模块在发送时发射至电力线的载波信号,防止该信号反馈至+5V电源所产生的高频脉冲超过6V而损坏模块内部芯片。1-3限流电阻主要对SA5.0瞬态管起限流保护作用。R/T，TX端加4.7K提升电阻将保证模块内部工作稳定,降低功耗。 AGND与DGND由用户在外部布线时一点连接，OTX可提供3mA的负载驱动能力。五、KQ系列模块编程注意事项 本模块使用透明工作方式，在编程时毋需对模块初始化，通讯时和普通RS-485方式类同。但是，由于电力线上负载比较多，电器所产生的谐波也就无法避免地耦合到电力线上，本模块是高灵敏度的载波模块，在所有载波模块都处于接收状态时，电力线上就会全部被电器所产生的谐波所覆盖，这时，模块将解调出噪声数据从RX端输出。一般来说噪声数据在一定范围内变化，如在EOH-FFH之间或7OH-90H之间出现，由此用户在编程时应加以考虑。以下方案供用户参考： 1.引入同步码，用户在编程时，当接收到同步码时才开始对下面的数据正式接收2.在模块发送时，R/T要提前变成低电平，一般提前一个字节的发送时间，1200bit提 前8.33ms、100bit提前100ms。3在发送完毕时，一定要等到数据完全移位发送完所有位的数据所才将R/T置高电平。如51系统单片机，用户检测到TI标志为1时，则认为数据已完全发送完毕,这是错误的。其实这仅表示单片机已可以处理下面欲发送的数据，而当前数据并未完全移位送出，这一点请用户注意。 本公司在通讯中使用同步码为EBH，90H，FEH三个同步码。在实际使用中能非常可靠地工作。 由于电力线上干扰比较严重，在模块通讯较远，接收到干扰信号大干接收信号时，用户可通过编程软件滤波方式，提高数据通讯距离及可靠性。编制设想：如100bit，发位1位需10ms。编程定时中断每277.78us中断1次(对89c2051，在11.0592M晶体下，每256个机器周期中断1次)。那么在传送一位时间内,中断36次。每次中断对RXD采样一次，分别对1或0计数，当0和“1”总计数为36时比较1和0的计数值，谁的数计得多就以谁为这一次接收到的数据位。附1：100bit软件滤波程序;100BPS 一个起始位，八个数据位，一个停止位main equ 30hIRQ0 EQU 3time0 equ 0bhtime1 equ 1bhsioo equ 23hstk equ 5fh cseg org 0jmp mainORG IRQ0 ORG TIME0 JMP EXT0 org time1 JMP EXT1 ORG SIOO JMP ES00；主程序 org mainmov sp,#stk ；初始化，设置定时器，中断mov a,#0ffh mov tmod,#12H ；定时器0为方式2 MOV TH0,#0H mov tl0,#0 SETB TR0 SETB EA SETB ET0 setb r100；定时器中断程序(每256*1.08uS中断一次)EXT0: PUSH PSW PUSH ACC PUSH DPH PUSH DPL SETB RS0 CLR RS1excn: jb rxd,eti01 ;100BPS接收抗干扰滤波 inc bufl inc bull jb csbz,eti02 ;可以正式接收到起始位转eti02eti1c: mov a,bufl cjne a,#3,eti03eti03: jc etitr setb csbz mov bufh,#0 jmp etioreti01: inc bufh mov bull,#0 jb csbz,eti02 mov bufh,#0 mov bufl,#0 jmp etioreti02: jb csbb,eti04 ;可以正式接收数据转eti04 jmp eti10 eti04: mov a,bufl ;接收数据 add a,bufh cjne a,#36,eti21eti21: jc etior mov a,bufl cjne a,bufh,eti22eti22: mov a,rbuf rrc a mov rbuf,a mov bufh,#0 mov bufl,#0 mov bull,#0 dec rbcn mov a,rbcn jnz etior setb rri mov rsbf,rbuf clr csbb clr csbz jmp etioreti10: mov a,bufl ;判断起始位 add a,bufh cjne a,#36,eti11eti11: jc eti12 mov a,bufl cjne a,#19,eti18eti18: jnc eti19 mov bufl,bull clr csbz mov bufh,#0 jmp eti1ceti19: mov bufh,#0 mov bufl,#0 mov bull,#0 setb csbb ;接收数据标志置位 mov rbcn,#8 jmp etioreti12: mov a,bufl cjne a,#7,eti14eti14: jnc etior cjne a,bufh,eti13eti13: jnc etior mov bufl,bull mov bufh,#0 clr csbz jmp eti1cetior: mov a,bftm jz etirr jmp et025 ;100BPS接收抗干扰滤波etirr: MOV A,RCON JNZ EXTT3 MOV RTIM,#0 SETB RLEDET025: POP DPL POP DPH POP ACC POP PSW RET附2:KQ-300外部电路图1发送与接收分别使用不同耦合变压器（单管驱动） 此方式接收灵敏度高，抗干扰能力强. KQ-1,KQ-3与模块IRX端连线应尽可能粗而短。 图中A点与B点之间可连接一只0.1uF-0.47uF电容,模块发射时可减小对电力线的谐波干扰,但会降低发射功率。注意：图中KQ-2与KQ-3，L1与KQ-4(A)可以互换。未标明高频变压器为KQ-5。调试方法：1.发送调试：在KQ-300模块R/T端送低电平，TX端送600HZ方波电平。用3电阻作负载连结到发送的AC两端，用示波器检测电阻两端幅度，应观察有两个正弦波频率信号。调整KQ-4使示波器观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。2.接收调试：将上述已调好发送的电路板的AC两端接至另一待调电路板的两个AC端。在待调电路板上：KQ-300模块R/T端接高电平，调节KQ-1初级线圈电感量至1.5mH左右。用示波器检测KQ-300模块IRX和AGND两端的幅度，调节KQ-2 在示波器上观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。观察RX端应有600HZ方波输出。附3:KQ-300外部电路图2发送与接收共用一个耦合变压器 此方式接收灵敏度低，抗干扰能力弱。KQ-2与模块IRX端连线应尽可能粗而短。调试方法：1.发送调试：在KQ-300模块R/T端送低电平，TX端送600HZ方波电平。用3电阻作负载连结到发送的AC两端，用示波器检测电阻两端幅度，应观察有两个正弦波频率信号。调整KQ-4使示波器观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。2.接收调试：将上述已调好发送的电路板的AC两端接至另一待调电路板的两个AC端。在待调电路板上：KQ-300模块R/T端接高电平，用示波器检测KQ-300模块IRX和AGND两端的幅度，调节KQ-2在示波器上观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。观察RX端应有600HZ方波输出。附4:KQ-300外部电路图3发送与接收分别使用不同耦合变压器（推挽驱动） 此方式接收灵敏度高，抗干扰能力高，发送功率大。KQ-2与模块IRX端连线应尽可能粗而短。调试方法：1.发送调试：在KQ-300模块R/T端送低电平，TX端送600HZ方波电平。用3电阻作负载连结到发送的AC两端，用示波器检测电阻两端幅度，应观察有两个正弦波频率信号。调整KQ-4使示波器观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。2.接收调试：将上述已调好发送的电路板的AC两端接至另一待调电路板的两个AC端。在待调电路板上：KQ-300模块R/T端接高电平，调节KQ-1初级线圈电感量至1.5mH左右。用示波器检测KQ-300模块IRX和AGND两端的幅度，调节KQ-2在示波器上观察到的两个不同频率波形的幅度相等，并且最大。观察RX端应有600HZ方波输出。8