KQ-100F電力載波過零點(diǎn)數(shù)據(jù)通信模塊
KQ-100F電力載波數(shù)據(jù)收發(fā)模塊是我們根據(jù)很多客戶要求，專門研究的過零點(diǎn)傳輸?shù)妮d波模塊！外殼，引腳都與KQ-100E一致。更好的傳送品質(zhì)希望得到您的！使用前請(qǐng)仔細(xì)閱讀本說明！ KQ-100F模塊有四大特點(diǎn):1.只在市電正弦波基波零點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,此處干擾小,所以有較好的通信效果;2.接收靈敏度可以調(diào)得較高,使遠(yuǎn)傳;3. 市電正弦波基波零點(diǎn)附近電力線上動(dòng)態(tài)負(fù)載較小,因而可使載波輸出功率的效率增加;4.我公司開發(fā)的主芯片KQ-1999的高通信速率(可達(dá)19.2Kbps)確保KQ-100F能在過零點(diǎn)的瞬間在快速的找到過零點(diǎn)后高速率地完成數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。
收發(fā)模塊微機(jī)控制端由RX、TX、R/T三個(gè)端口構(gòu)成，全是TTL電平，TX接微控制器TXD端發(fā)送數(shù)據(jù)，RX接微控制器RXD端接收數(shù)據(jù)，R/T為接收/發(fā)送控制端，R/T為高時(shí)模塊處于接收狀態(tài),R/T為低時(shí)處于發(fā)送狀態(tài)。+5V端請(qǐng)接入+5v±5%的直流電源，超過電壓范圍，可能會(huì)影響接收性能。+5V耗電約45mA，VAA端為發(fā)送功率電源，可用直流不穩(wěn)壓電源，發(fā)送時(shí)電流約300 mA（不發(fā)送時(shí)為O mA），VAA可在9～15V之間選定（視需要而定，距離近或干擾小則采用低壓，反之則用高壓，不要超出18V）。VAA和+5V電源用兩組電源供電，以防發(fā)送部分工作時(shí)其尖峰脈沖對(duì)+5V供電部分造成干擾，造成數(shù)據(jù)通信的紊亂和影響性。 兩個(gè)AC端可以直接接市電的火線和零線，也可以接火線和地線；而在遠(yuǎn)距離戶外通信時(shí)可采用火線和零線通訊方式，本模塊由于接收靈敏度很高，因此在所有模塊都處于接收狀態(tài)時(shí)，RX端將輸出干擾脈沖，請(qǐng)用戶發(fā)送接收程序中考慮這個(gè)因素。請(qǐng)參考后面的程序。 在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先置R/T為低，再用串行方式在TX端輸入OFFH，再輸入同步碼等用戶欲發(fā)送的數(shù)據(jù)，在接收端請(qǐng)檢測(cè)同步碼后接收數(shù)據(jù)，并校驗(yàn)其數(shù)據(jù)的正確性。請(qǐng)仔細(xì)閱讀后續(xù)編程參考！ KQ-100F采用FSK過零載波通訊方式，在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)上有獨(dú)創(chuàng)性的高新技術(shù)成果應(yīng)用，許多用戶經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)后都給予很高的評(píng)價(jià)。 根據(jù)用戶反饋的信息和我公司的試驗(yàn),過零點(diǎn)數(shù)據(jù)通信的成功率。在一個(gè)10KV變壓器臺(tái)區(qū)內(nèi),任何時(shí)候都可以100％成功通信。只是實(shí)際傳輸速率較低，只有100BPS。
如果要用微機(jī)通過載波通道通信，可由微機(jī)串口接IC232芯片與KQ-100F連接。
在戶內(nèi)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要特別注意電源插板上是否并聯(lián)著旁路電容，儀器或微機(jī)是否接有電源濾波電容，這些電容對(duì)KQ-100F的127KHZ的高頻信號(hào)會(huì)產(chǎn)生極大的衰減，此時(shí)可設(shè)法避開這些環(huán)境再試。有一些微機(jī)和儀器在關(guān)機(jī)后通信效果并無改進(jìn)，這是因?yàn)橹灰孱^沒有拔掉，濾波電容仍舊并在電路上。用隔離變壓器給微機(jī)供電可獲滿意效果。
KQ-100F過零載波模塊與微機(jī)接口采用1200bps速率通信，串行異步10位方式，1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，當(dāng)模塊收到1個(gè)字節(jié)后，會(huì)向微機(jī)送出1個(gè)10位1200BPS的數(shù)據(jù)，這點(diǎn)跟KQ-100E并無差別，只是用戶接收速率必須是1200BPS和異步10位串行通信方式。KQ-100F過零模塊只能在同相電力線上傳輸，不同相之間是無法傳送的，因此也可以通過這一特點(diǎn)，作測(cè)相器使用。另外KQ-100F過零載波模塊內(nèi)建一個(gè)發(fā)送緩沖區(qū)，緩沖區(qū)最大容量為64個(gè)字節(jié)，當(dāng)一次發(fā)送超過64個(gè)字節(jié)時(shí)，請(qǐng)?jiān)诎l(fā)送時(shí)檢測(cè)RX電平，為高時(shí)緩沖區(qū)可繼續(xù)接收數(shù)據(jù)，為低時(shí)緩沖區(qū)滿，用戶應(yīng)暫停從TX端送入數(shù)據(jù)，直到RX電平變高為止，在這個(gè)期間R/T應(yīng)一直保持低電平。建議新客戶購買一套KQ-PG2F載波信道質(zhì)量評(píng)估儀，對(duì)您可能會(huì)起到事半功倍的效用。KQ-100E/F與單片機(jī)的連接（參考圖）如下： 
載波通道上盡量少串接電抗器、電表等電感元件，以減小對(duì)載波信號(hào)的衰耗。如有可能，在火線進(jìn)線和出線之間跨接一只0.1μf/1KV電容器。如圖所示：
由于KQ-100F為過零點(diǎn)傳送模塊，因此只有在同相電力線上才能夠正確傳送數(shù)據(jù)。但我國都采用三相電源供電。因此，在集中器必須有三相電源，并能集中器三相都能傳送數(shù)據(jù)。具體作法為： 1、 在集中器內(nèi)采用三個(gè)繼電器切換模塊AC端，分別切換在A，B，C三相，這樣做體積小，造價(jià)低，但在切換時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花，火花有可能干擾單片機(jī)工作，并且繼電器也有觸點(diǎn)壽命。
采用繼電器方式（1）
2、 在集中器內(nèi)采用三個(gè)模塊分別接A，B，C三相，而后在單片機(jī)控制時(shí)采用CD4053進(jìn)行多個(gè)PTT，RX，TX等信號(hào)切換，這樣做成本高，體積大，但不存在干擾及切換壽命等問題，具體參考如圖：
采用三個(gè)模塊方式（2）
89C51編程程序：（主頻11.0592M,波特率1200bps） 1．發(fā)送程序：RT bit p1.0 MOV PCON,#80H MOV TH1,#0D0H 設(shè)置波特率 MOV TMOD,#21H SETB TR1 MOV SCON,#70H 初始化串口 CLR TI CLR RT MOV SBUF,#OFFH, 發(fā)送OFFH LOP1:JNB TI,LOP1 CLR TI MOV R2，#3 L0P4：MOV SBUF, # OA5H 發(fā)送三個(gè)A5H的同步碼 LOP3:JNB TI,LOP3 CLR TI DJNZ R2，LOP4 . . . . . . . . . . . . 發(fā)送數(shù)據(jù) . . . . . . MOV R3 #2 延時(shí)1mS MOV R2，#0 LOP5：DJNZ R2，LOP5 DJNZ R3，LOP5 SETB RT 處于接收態(tài)2.接收端口程序編程： RT bit p1.0 MOV PCON,#80H MOV TH1,#0D0H 設(shè)置波特率 MOV TMOD,#21H MOV SCON,#70H SETB TR1 初始化串口 SETB RT CLR RI LOP0:MOV R2 #0 LOP1：JNB RI,LOP1 檢測(cè)有輸入數(shù)據(jù) CLR RI LOP3:MOV A, # 0A5H CJNE A,SBUF,LOP0 檢測(cè)同步碼 INC R2 MOV A，#3 XRL A，R2 收到三個(gè)A5H否 JNZ LOP1 沒收到，繼續(xù)接收 . . . . . . 收到同步碼開始接收數(shù)據(jù) . . . . . . . . . . . . 接收數(shù)據(jù) . . . . . . 模塊內(nèi)部發(fā)送接收端都裝有36—39V瞬變抑制二極管，提高模塊抗雷擊功能。在+5V至地之間加有單向5.6V的瞬變抑制二極管。用戶也可在220V上再加入抗雷擊措施如放電管，壓敏電阻及雙向瞬變管等，可取得更好的防雷保護(hù)，但不要加入電源濾波器。若用戶電源需用電源濾波器時(shí)請(qǐng)將電源濾波器加在模塊兩個(gè)AC輸出端之后。220V/A 
注意：
1． 本模塊是半雙工工作方式，使用中盡量避免長時(shí)間連續(xù)發(fā)射，以免發(fā)射器件過熱損壞。2． VAA和+5V不要并接在一起，以免干擾接收系統(tǒng)的正常工作。3. R/T，TXD，RX端都有 上拉電阻至5V。4. VAA電壓嚴(yán)禁超過18V使用，由此造成模塊損壞本公司恕不退換。5．KQ-100F的AC兩端電壓不得長時(shí)間超過250VAC。6．模塊應(yīng)使用防靜電電烙鐵焊接。7.當(dāng)使用開關(guān)穩(wěn)壓電源供給VAA時(shí)，請(qǐng)?jiān)陂_關(guān)電源與模塊的VAA之間串接一只1毫亨的電感，并在VAA與地之間接470μf電容，以減輕開關(guān)電源對(duì)載波模塊的干擾。否則 ，將極大地降低模塊的抗干擾能力和遠(yuǎn)距離通信成功率。8．當(dāng)應(yīng)用環(huán)境比較復(fù)雜，通信距離不理想時(shí)，可使用軟中繼方案。具體技術(shù)方案請(qǐng)與我公司聯(lián)系。模塊供電需兩個(gè)電源，即VAA和+5v，VAA可選用12～15V，平均電流150 mA，+5V需50 mA，用串聯(lián)穩(wěn)壓電源，其中VAA可用整流濾波后的不穩(wěn)壓電源。如果VAA,+5V使用同一繞組供電。(或使用開關(guān)電源供電)VAA端一定要并聯(lián)一只10K的泄放電阻并在VAA供電電源與模塊的VAA端串聯(lián)一只1N5819低壓差二極管(原圖為1mH電感，經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)，用1N5819更好! 1N5819的“+”極接VAA，“-”極接地)。再在模塊的VAA與地之間接470μf/25v的電容，防止干擾。如下圖：
L1改為1N5819，“+”極接VAA，“-”極接地, C3=470µf,25v產(chǎn)品質(zhì)量：所有產(chǎn)品經(jīng)過14道工序按電力部部頒標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，已有8個(gè)用戶用KQ-100C/KQ-100E作成的載波抄表器/集中器通過電力科學(xué)院的檢測(cè),取得上網(wǎng)合格證。 每個(gè)模塊都有檢測(cè)報(bào)告和合格證，并有條形碼識(shí)別。在正常使用情況下，保用3年，標(biāo)識(shí)和合格證不全者恕不退換。
注： Ⅰ 型（方圓孔）即可穿越電纜，也可穿越匯流排，一般作控用。 Ⅱ 型（臥室方孔）可穿越 1-3 塊匯流排，一般作監(jiān)控用。 Ⅲ 型（立式方孔）可穿越 1-3 塊匯流排，不僅具備 Ⅰ 、 Ⅱ 的點(diǎn)，還可作供電系統(tǒng)計(jì)時(shí)電能用（ 0.2 級(jí)） ; 也可在二次阻較大時(shí)使用，也可與電流繼電器配套作保護(hù)用。 Φ 型（圓孔型）可穿越大直徑電纜，可在二次阻抗較大情況下使用，可作零序電流互感器。 