摘要：在家庭自动化研究中，利用电力载波进行信息传送正成为研究的热点。基于ST7536开发了一种面向短消息、短命令的网络家电控制的电力载波通讯试验平台，并进行了大量的试验研究。其结果表明，电力载波模块能够较好地构成建家庭通讯网络，是一种性能价格比较高的控制方式。

    关键词：网络家电 电子载波 ST7536 通讯协议 信号衰减与阻抗匹配

电力载波（PowerLine CarrierWave,简称PLCW）通信是利用电力线进行信息传送的一种通信方式[1]。电力载波通信在远程三表（水表、电表、煤气表）信息的自动采集和传输中得到广泛的应用，在智能小区建设中备受青睐。随着信息技术的发展，智能化网络家电逐渐成为研究热点[4]，而将电力载波应用于智能化网络家电控制则刚刚开始。国内目前尚未有应用于智能化网络家电控制的电力载波通讯产品的研究报道；而国外已经有稳定的构建智能化网络家电的电力载波通讯产品[3]，但其价格昂贵，中国普通家庭难以接收，而且电压是110V，也不适合中国国情。因此，有必要对电力载波技术进行深入探索，研究开发出适合中国国情、成本低廉而可靠的电力载波通讯产品。

将电力载波应用于智能化网络家电控制中有许多优点：（1）可以利用现有的电力线组网；（2）因为不必重新布网，所以可以节约财力、物力和人力；（3）稳定可靠，易于实现；（4）目前市场上已经有多种电力载波芯片，可以择优选用。

但是将电力载波应用到智能化网络家电控制中还存在许多技术难点：（1）如何设计基于电力载波控制的智能化家电网络的体系结构；（2）如何制定电力载波通讯协议，使得它们之间能够相互可靠地传递信息；（3）如何克服电力载波固有的信号衰减、阻抗失配以及等幅振荡干扰等问题[2]；（4）如何设计电力线接口（PowerLine Interface，简称PLI）。本文将从上述问题出发，阐述智能化网络家电控制中电力载波模块的设计与实现过程。

1 电力载波通讯网络体系结构

电力载波通讯是利用电力线进行信息传送的通讯方式，因此利用电力线可以组建家庭环境的通讯网络。基于电力载波组建的电力线通讯网络如图1所示。电力载波通讯网络一般采用主从控制方式，图中上层有一个主控CPU，下层有若干个从CPU。主控CPU向各个从CPU发出指令协调工作，同一时刻只能有一个CPU使用电力线资源。主控CPU与网关或者家庭服务器相联，从CPU控制智能电路工作。

2 电力载波模块设计

在目前的电力载波通讯产品中，主要使用两种方式：窄带通讯方式和扩频通讯方式。窄带通讯技术价格低廉并且较为容易实现；扩频通讯技术在抗干扰性能上扰于窄带通讯，但技术复杂。使用ST7536作为电力载波芯片，采用窄带通讯方式，是目前广泛应用于自动抄表系统中的一项成熟技术。考虑到家庭网络通讯距离短、消息命令少等特点，因此本文选择ST7536芯片设计电力载波通讯模块。

2.1 模块结构

电力载波模块结构示意图如图2所示。它以ST7536为核心，选用89C52/C51系列单片机为控制器，具有RS232接口和电力线接口。

电力载波模块的工作过程如下：

模块经常处于接收状态（Rx/Tx-=1），时刻监听电力线。当电力线上有信号时，开始接收信息帧，并同时校验目标地址。如果目标地址不是本机地址，