基于电力线通信的家庭网络技术

在PLC主控终端电路中，INT5200工作在主机模式。INT5200与RTL8201BL之间通过MII接口进行通信，收发以太网的数据包。MII接口提供独立的4位数据收发通道，RTL8201BL为INT5200提供同步时钟信号。MII接口具有两线串行数据管理接口(MII_MDCLK和MII_MDIO)，通过这个管理接口可以访问RTL820lBL的寄存器。当从电力线接收电力信息时，主控终端首先从220V电力线上通过耦合电路提取电力信息，再经过滤波、增益调整等处理，发送给INT5200。

INT5200将接收到的电力信息进行解调等处理后，还原为以太网的数据包，并通过RTL8201和H1102发送给ADSL或有线电视同轴电缆的Modem。这样PLC主控终端就可以通过Modem与外部Internet相连。往电力线上发送数据信息的过程与接收过程相反。在向电力线耦合发送数据之前，考虑到信号传输过程中的衰减，要用驱动电路将发送信息放大到一定程度，以增强信号强度。E2PROM存储单元采用AT93C46，用来保存配置信息(包括MAC地址、网络密码、增益调整参数等)，并通过SPI接口与INT5200进行通信。LED指示灯用来显示网络的LINK、ACT等状态。

要想通过220 V的家用电力线来传输数据，必须采取合适的耦合方式。在设计电力线的耦合方式时，须考虑到电力线通信环境的特殊性，同时要考虑到电力线的阻抗较低，一般为几十Ω。图3为PLC主控终端的电力线耦合电路，其中TXl+和TXl-用于连接图2中的驱动电路，是INT5200的电力数据信息发送端；RXl+和RX1-用于连接图2中滤波保护电路，是INT5200的电力数据信息接收端。在相线和中线之间并联一个压敏电阻器MOV(07D471)，可以防止电力线上的浪涌，避免系统受到损害。电容C和耦合变压器的次级构成高通滤波器，可以让电力数据信息通过，阻止交流电源的低频信号通过。当设备从电力线上脱离时，电阻R可以用来释放电容器中的能量。