特点，使得其理论和实践发展迅速。扩频通信技术在年代才开始应用到民用上，目前己经在低压电力线通信上得到广泛应用，并已经取得了很大的发展，成为电力线载波通信的热点。扩频通信方式是种简便易实现价格低廉的方式。本文的低压电力线载波通信方式采用的就是扩频通信技术。扩频通信技术扩频通信是目前应用广泛的通信技术，它相对于窄带通信系统来说有定的优势，主要表现在扩频通信具有优越的抗干扰性能，它能够很好的克服电力线上的噪声和干扰，扩频通信用伪随机码把基带信号信息数据窄带信号的频谱进行扩展，形成相当带宽的低功率谱密度信号发射。接收端使用相关处理方法，把要接收的宽带扩频信号恢复成基带信号。这些特征使扩频通信信号不易受干扰，也不容易干扰他人。扩频信号具有较宽的频谱，因而分散了噪声功率，使干扰程度减小，提高了通信的可靠性。扩频通信的工作原理在发送端输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发送端相同的扩频码序列去相关解扩。再经信息解调，恢复成原始信息输出。扩频通信的特点扩频通信是种新型的通信体制，是通信领域中个重要的发展方向。与传统的通信方式相比较，它具有如下的特点抗干扰能力强具有选址能力抗多径干扰能力强电力线载波通信的实现目前，低压电力线载波通信已经朝着使用扩频通信技术的方向发展。采用扩频通信技术，能在很大程度上克服电力线上强衰减强干扰的缺陷，大大提高通信系统的生存能力。鉴于电力线的恶劣的通道特性，必须采用专用的电力线载波专用芯片，这也成为电力载波抄表系统的关键技术。因此电力线载波通信的关键就是选用种功能强大的电力线载波专用芯片。二电力载波抄表系统总体设计自动抄表系统的组成图是基于电力线调制解调器的自动抄表系统的结构示意图，系统以供电局的计算机抄表中心为主站，以电力变压器供电的每个小区为相对的子系统，在这些子系统中，集中器又相当于主站，电能表以及数据采集器为从站。采集器的作用是采集多个用户的电表数据，通过电力的调制解调，并经低压电力网用载波方式送到集中器，集中器再通过公用电话网或专用通信网如光纤或无线电通信等把数据传送到供电局的计算机抄表中心。由系统结构示意图可知，自动抄表系统是将电表数据从下而上逐级传送完成，也可以根据实际情况的需要进行数据双向传输，该系统可分为五个主要组成部分电能用户表数据采集器电力线集中器计算机抄表中心。图系统结构示意图抄表系统各组成部分的功能是电能用户表表的电脉冲输出。数据采集器电力线数据集中器计算机抄表中心集中器与数据中心之间的通信图集中器与上位机的通信框图发送端从的口出来，经电平转换芯片将电平转换成电平送到调制解调器，调制解调器将数据调制成音频信号，通过电话通信网传到对方的调制解调器，对方的调制解调器将音频信号解调成数据，再送到对方的单片机中，进行数据处理。反之亦然数据采集器与数据集中器之间的通信低压电力线载波数据不能够跨越变压器，所以数据集中器基本上是被设置在住宅小区配电站以内，数据采集器与集中器之间的通讯采用低压电力线载波通信方式。三电力线载波远程抄表系统集中器的硬件设计集中器是集中下属的数据采集器的数据，并发给中心服务器，集中器有两个通信对象，面对不同对象时，需要采取不同的通信方式，在于数据采集器通信时，使用电力线载波通信，并通过电话线与中心服务器实现通信。集中器的信息存储和处理量较大，我们需采用处理速率较高的处理器并进行存储器的扩展。集中器是安装在小区供电变压器低压侧，作为载波抄表系统的中心环节，是整个系统的核心，是连接机与用户电表之间的枢纽。电话网专业网电力线采集器集中器低压电力网电力线供电局计算机抄表中心电能表转换电话网接口单片机电话线接口集中器的功能及技术指标设计任何个产品之前明确它的功能和技术指标是非常必要的。集中器作为电力线载波抄表的部分，起着上传下达的作用。集中器的主要功能有抄收功能设置功能通信功能数据处理校时功能集中器的结构框图集中器本身是由主控单元数据库存储单元时钟单元载波通信单元数据传送通信单元等部分组成。集中器既要做上位机的从机，又是载波电表的主机，其软硬件的设计要求从根本上保证系统可靠稳定。主控器是集中器的核心，数据的采集处理与传送都是在主控器的控制下进行的，外部扩展数据存储模块和时钟模块。数据存储器主要用于存储参数变量集通信电路，外围电路简单，可方便地与数字系统及计算机系统相连。其主要特点为可以和单片机的串行口直接相接低功耗单电源供电两个状态位为载波检测位低有效为数据发送使能位低有效工作模式选择位输入信号电平选择位采用标准，可进行半双工或收发两种方式的数据传送。主要由调制器发送器解调器接收器接口控制逻辑组成。是信号输入端，即解调器的输入端。是信号输出端，即调制器输出端。通过控制可使在种不同的工作方式下工作。具有载波检测功能，当内部检测到从脚输入的载波信号时，其脚输出为低电平，否则为高电平。该电平的变化可用来指示芯片的解调工作状态。而要使发送数据，还需要计算机置脚为低电平。对单片机来说，发送接收数据就是对串行通讯口进行写读。工作方式可设置成中断方式或查询方式。另外它的脚和脚之间外接晶振，芯片内部已有接地电容，无须在外电路中接电容。主控器与通信接口电路图与主控器的连接图与电话网的连接的工作模式选择和均接地，使芯片工作处于模式，即采取速率的半双工工作方式。需要发送的数据存储在芯片内部的对应单元，发送时从串行接口端输出，送到的端进行调制，变成相应频率的音频信号从输出，送到有线传输线路，经有线传输到下属各站点。下属各站点的反馈数据进入有线传输信道后送到中央控制器中的的端进行解调，解调后的数据从端输出，经过的串行口接收端存到对应的单元。在芯片上，数据经调制后送出的音频信号和接收的待解调成串行数据的音频信号是分开的，而且不平衡的信号，因此必须配合外部接口电路变成平衡的信号再送到公用电话通信网的有线系统中。和的比值即为输入输出的放大倍数，可根据需要选择不同的阻值。电源电路通常电子电路都需要电压稳定的直流电源供电。本文设计的稳压电源由电源变压器整流滤波和稳压等四部分组成。其中，电源变压器将交流电网的电压变为电路所需的电压，本文中为电源。本文采用典型的稳压电源电路，电路图如下所示图稳压电源电路图如图所示电路为输出电压输出电流的稳压电源。它由电源变压器，桥式整流电路，滤波电容，防止自激电容和只固定式三端稳压器极为简捷方便地搭成的。交流市电通过电源变压器变换成为交流低电压，再经过桥式整流电路和滤波电容的整流和滤波，在固定式三端稳压器的和两端形成个并不十分稳定的直流电压该电压常常会因为市电电压的波动或负载的变化等原因而发生变化。此直流电压经过的稳压和的滤波便在稳压电源的输出端产生了精度高稳定度好的直流输出电压。本稳压电源可作为电路或单片机电路的电源。三端稳压器是种标准化系列化的通用线性稳压电源集成电路，以其体积小成本低性能好工作可靠性高使用简捷方便等特点，成为目前稳压电源中应用最为广泛的种单片式集成稳压器件。四电力线载波抄表系统集中器软件的设计电力线载波抄表系统的硬件水平由于扩频技术的发展使其成为可能，而软件中继技术的应用使这种可能变成了现实。要使这种建立在网络协议层面上的通信系统得以正确实施，优秀的软件和良好的协议是必不可少的。系统中各个单元都有对应的软件，整个系统的软件设计既是个整体，又相互，其间靠通信协议相互联系。本章首先介绍集中器与上位机以及集中器与载波电表之间的通信协议，然后介绍集中器的软件设计。集中器软件设计集中器系统软件使用汇编语言进行编写，这种语言具有功能浮点运算编程灵活和移植性好等优点。软件设计思想在设计应用软件时应考虑以下几个方面程序承担的任务程序的时序性程序的适应性本文采用模块化设计思想，将个完整的程序分成若干个可以成些任务的功能模块，各模块又分为若干子模块，各子模块之间立，又受主程序模块的控制。使整个系统层次分明，逻辑清楚，便的编制调试修改和查错。利用模块化技术，可以将控制限在模块内部而不影响整体，提高了系统的可靠性灵活性和可维护性。软件设计任务根据集中器要完成的功能，软件结构主要包括主程序模块集中器接收上位机的命令集中器抄收下位载波电表的数据数据块时钟模块等。图抄表循环程序流程图采用查询的方式获取时间数据，当读取到的时间数据为设定抄表时间数据时，先判断数据库是否下载，接着判断所有表已抄标志，若为，说明系统已经进行过抄表操作若为，说明当月的电表读数还没有抄取，于是启动抄表循环程序。从抄表循环程序退出来后，系统还会检查到表是否成功，若成功为，则证明所有表都已成功读取若为，则说明系统曾经进行过抄表操作，但没有把所有表的数据成功读完，需重新调用抄表循环程序。在集中器的主程序中要不断的查询是否有上位机下发的命令，如果有则先根据上位机下发的命令，执行相应的程序，抄表循环程序流程图如图所示。集中器向上位机的数据传输与集中器相连接的在进行初始化设置时将自动应答功能开启，这样呼叫方拨号后，等待集中器送来的载波信号，集中器检测到预定的响铃次数后便自动摘机，然后与呼叫方进行载波连接。如果双方在预定时间没有检测到载波信号会自动释放线路，同时返回结果码，旦载波建立成功后，便会返回结果码，表明双方连接成功，可进行数据通信。集中器向上位机发送数据的流程图如图所示。图集中器向上位机发送数据流程图如果串口接收到数据则开始计时，并继续查询串口，若在秒内串口接收到数据，表示载波建立成功保持集中器与上位机的连接，开始与上位机进行通信。数据传送完成后，使从联机状态返回到命令状态，延时段时间后发送挂机命令，次数据通信结束。若第次响铃秒后还未接收到结果码，则表示载波无效，上次响铃为有人打电话或者是连接出现，集中器不与上位机连接而继续运行其他程序。发送完包数据后，集中器若接收到上位机发送的指令，说明发送有，要求重发本包数据。调制电路的工作过程是这样的从终端到中心的链路建立之后，先控制和使工作在接收状态，使能状态中断，等待数据采集中心的应答信号当有应答信号时，的引脚变的有效，触发的状态中断，在中断过程中，查询是否为正确的应答信号，如果是，则禁止状态中断，使能发送数据空中断，控制和引脚使切换到发送模式，控制引脚使能的发送，控制引脚选择的发送幅度为，然后就可以从存储器中取出数据通过向数据采集中心发送数据，如果不是正确的应答信号，则继续等待应答信号。的最高波特率为，因此，设置的波特率时，最高不能超过，否则不能正常工作。单片机与扩频芯片的数据传输编程序的时候,主处理器和之间的交互归结为个基本的子程序,就可以完成命令和数据的发送和接收。这四种操作分别是初始化写读中断服务程序。图初始化流程图图读事务子程序图写事务子程序主控制器在每次上电时必须初