JST-IOT-TPN三相宽带载波模块在物联网中的应用

只看该作者 · 2022-4-8 09:26

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1概述

JST-IOT-TPN 三相宽带载波模块，是一款高速率的电力线载波通信模块，其核心采用HPLC高速载波芯片，集成高性能ARM Cortex-M3处理器，提供SPI、 UART、 I2C、 PWM、 GPIO等丰富的外设接口，集成DC_DC；支持多路AD模拟输入，采用BPSK 数字调制解调方式传输，具有灵敏度高、通信可靠、抗干扰能力强、通信距离远等特点。
该载波模块置于集中器（控制器）中，作为通信主节点，通过三相电力线进行耦合通信。当集中器（控制器）下发命令时，通过该模块将集中器（控制器）下发的命令调制为载波信号，终端设备的单相载波模块或三相载波模块（以下简称“从模块”）接收到调制后的载波信号，数据解调后将数据传输到终端设备进行处理，当终端设备有数据回复时，从模块对数据进行调制成载波信号发送到电力线中，该模块对接收到的数据进行解调后，传输给集中器（控制器）中，完成集中器（控制器）与终端设备的数据交互。
该模块采用串口与用户的 MCU 通信，可广泛应用于集中抄表、智能家居、智能灯控、智能楼宇、能源监测、光伏等领域。

2功能特点

该模组具备如下主要特点：

·串口波特率可配置：

1200bps、 2400bps、 9600bps 和 115200bps四种通信速率的匹配通信。

·稳定、可靠的通信能力

针对电力线信道复杂环境设计的可靠通信算法，支持 TDMA 和 CSMA/CA，提供冲突避免机制

·灵活的组网能力

集成快速组网算法，支持动态三相、多路径寻址，保证可靠实时通信。

·强大的安全引擎

硬件实现 AES128/256 加解密算法，用户自定义通信秘钥，加密通信。

·较强的抗白噪、抗脉冲干扰性能

支持噪声环境下的鲁棒通信模式。

·支持 FEC 和 CRC 功能，强大的去噪和纠错能力。

·支持电力线升级及全网升级

3规格参数

·调制解调方式：BPSK、QPSK 调制模式
·最大网络规模：1000只节点。
·最大中继半径：15级中继。
·接收灵敏度：优于 0.2mVpp s
·物理层通信速率：500kbps ~ 3.2Mbps
·通信频段：支持0.7MHz3.2MHz，2.5MHz5.7MHz，0.5MHz~3.7MHz频段
·调制方式： BPSK/QPSK/8QAM/16QAM/64QAM/256QAM
·点对点通信距离：电力线理想情况下≥1Km
·静态功耗：≤50mW
·动态功耗：≤4W @ 100R负载
·工作电源： 12V±1V
·符合工业级-40℃~+85℃温度要求
·满足国网标准中的EMC测试要求
·强弱电隔离耐压：≥4KV/AC/1min

4模块结构示意图

4.1.外形结构和尺寸示意图

载波通信模块外形结构和尺寸示意图

4.2.通信模块状态指示

载波通信模块指示灯

电源灯——模块上电指示灯，红色，灯亮表示模块上电，灯灭表示模块失电；
T/R灯——模块数据通信指示灯，红绿双色，红灯闪烁表示模块接收数据，绿灯闪烁表示模块发送数据；
A灯——A相发送状态指示灯，绿色，灯亮表示模块通过该相发送数据。
B灯——B相发送状态指示灯，绿色，灯亮表示模块通过该相发送数据。
C灯——C相发送状态指示灯，绿色，灯亮表示模块通过该相发送数据。

5弱电接口定义

三相载波模块弱电接口应采用2×13双排插针作为连接件，接口定义如图3，三相载波模块弱电接口管脚定义见表1。