kq-300是单列11针小体积高性能载波数据收发模块.有多种规格供选用, 当初是为电量表自动抄收系统而特别设计和开发的,同样也适用于其它应用领域.
一,kq-300系列性能:?
1.小体积厚膜集成模块,外型尺寸为30×15×15毫米(l×d×h),单列11脚引出,脚间距0.1英寸.?
2.工作频率125~131khz,波特率0—4800bps可由用户调整.?
3.温度范围:-25℃~+55℃ 湿度≤90%?
4.供电电源:dc +5v±5% imax≤50ma?
其余与kq-100,kq-200相同?
二,规格及型号:?
kq-300xxx:?
300后第一个字母定义为:?
a:标准型?
b:增强型,高信噪比?
300后第二个字母定义为:?
s:单路载波输出(方波)?
d:双路载波输出(方波)?
o:内部带有振荡电路,只需外接振荡晶体?
300后第三个字母定义为:?
t:标准功耗:50ma,5vdc?
l:低功耗:20ma,5vdc?
例如:kq-300ast为通用单路输出,功耗为50ma的模块.非批量订货用户均供应kq-300ast
三,kq-300引脚说明?: 正面从左至右为1~11脚:
kq-300
┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃│
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1p—otx1,载波信号输出?
2p—osc2,时钟反相输出;在双路输出时为otx2(仅限kq-300×d×),即载波信号输出端(与
otx1配对)?
3p—osc1,时钟输入?
4p—tx,调制数据输入,接单片机txd?
5p—r/t,收发状态控制端,低电平发送,高电平接收?
6p—dgnd,数字电路共地点?
7p—vcc,+5v?
8p—rx,解调后的数据输出端,接单片机rxd?
9p—vad,模拟电路电源?
10p—agnd,模拟信号共地点?
11p—irx,载波信号输入?
四,kq-300与外电路的连接:?
1.外接石英晶体振荡电路:?
osc1端为11.0592mhz时钟输入端(ttl电平).osc2端为11.0592mhz时钟反相输出端.当用单片机连接时,可用单片机输出的11.0592mhz时钟信号作为模块时钟信号输入接至osc1.kq-300×d× 无osc2端(第2脚),该脚改为载波输出端2.外接时钟可参考下列电路.
外时钟输入
单片机时钟输入
时钟振荡器参考电路 kq-300xox 振荡电路
对于kq-300xox,osc1与osc2之间可按上图接入11.0592mhz石英晶体.作为模块工作频率.
2.vad与agnd之间应接入一个大于470uf的电容,保证内部模拟电源上的纹波小于2mv.提高内部灵敏度,vad与+5v之间模块内部串联-只限流电阻,vad不需外部提供电源.?
otx1为信号125khz-131khz载波频率输出.?
otx2为信号125khz-131khz反相载波频率输出.
注意:otx1,otx2为方波输出,用户可直接驱动开关三极进行功率放大,这样做成本低,但效率低,功率小,另一种方案将otx1输出信号变换成正弦波,再放大,再驱动,这样做线路复杂,成本高,但效率高,输出功率大.?
otx1变正弦波参考电路如下:?
kq-300所有电路为cmos型,用户在使用时不要带电拔插,应防静电,以免损坏内部芯片.在焊接时,应使用防静电电烙铁.kq-300保护电路如下图供参考:
此外,r/t,tx,osc1引脚不能直接接+5v,这样有可能永久损坏本模块.对于连接r/t,tx,rx信号单片机,如果芯片内部有电压箝位二极管,则r/t,tx不需外接1n4148.+5v端加一只sa5.0瞬变抑制二极管可以抑制模块在发送时发射至电力线的载波信号,防止该信号反馈至+5v电源所产生的高频脉冲超过6v而损坏模块内部芯片.1ω-3ω限流电阻主要对sa5.0瞬态管起限流保护作用.r/t,tx端加4.7k提升电阻将保证模块内部工作稳定,降低功耗.?
agnd与dgnd由用户在外部布线时一点连接,otx可提供3ma的负载驱动能力.?
五,kq系列模块编程注意事项?
本模块使用透明工作方式,在编程时毋需对模块初始化,通讯时和普通rs-485方式类同.但是,由于电力线上负载比较多,电器所产生的谐波也就无法避免地耦合到电力线上,本模块是高灵敏度的载波模块,在所有载波模块都处于接收状态时,电力线上就会全部被电器所产生的谐波所覆盖,这时,模块将解调出噪声数据从rx端输出.?
一般来说噪声数据在一定范围内变化,如在eoh-ffh之间或7oh-90h之间出现,由此用
户在编程时应加以考虑.以下方案供用户参考:?
1.引入同步码,用户在编程时,当接收到同步码时才开始对下面的数据正式接收?
2.在模块发送时,r/t要提前变成低电平,一般提前一个字节的发送时间,1200bit提前8.33ms,100bit提前100ms.
3?在发送完毕时,一定要等到数据完全移位发送完所有位的数据所才将r/t置高电平.如51系统单片机,用户检测到ti标志为1时,则认为数据已完全发送完毕,这是错误的.其实这仅表示单片机已可以处理下面欲发送的数据,而当前数据并未完全移位送出,这一点请用户注意.?
由于电力线上干扰比较严重,在模块通讯较远,接收到干扰信号大干接收信号时,用户可通过编程软件滤波方式,提高数据通讯距离及可靠性.编制设想:如100bit,发位1位需10ms.编程定时中断每277.78us中断1次(对89c2051,在11.0592m晶体下,每256个机器周期中断1次).那么在传送一位时间内,中断36次.每次中断对rxd采样一次,分别对1或0计数,当0和1总计数为36时比较1和0的计数值,谁的数计得多就以谁为这一次接收到的数据位.?
附1:100bit软件滤波程序
;100bps 一个起始位,八个数据位,一个停止位
main equ 30h
irq0 equ 3
time0 equ 0bh
time1 equ 1bh
sioo equ 23h
stk equ 5fh
cseg
org 0
jmp main
org irq0
org time0
jmp ext0
org time1
jmp ext1
org sioo
jmp es00
;主程序
org main
mov sp,#stk ;初始化,设置定时器,中断
mov a,#0ffh
mov tmod,#12h ;定时器0为方式2
mov th0,#0h
mov tl0,#0
setb tr0
setb ea
setb et0
setb r100
;定时器中断程序(每256*1.08us中断一次)
ext0: push psw
push acc
push dph
push dpl
setb rs0
clr rs1
excn: jb rxd,eti01 ;100bps接收抗干扰滤波
inc bufl
inc bull
jb csbz,eti02 ;可以正式接收到起始位转eti02
eti1c: mov a,bufl
cjne a,#3,eti03
eti03: jc etitr
setb csbz
mov bufh,#0
jmp etior
eti01: inc bufh
mov bull,#0
jb csbz,eti02
mov bufh,#0
mov bufl,#0
jmp etior
eti02: jb csbb,eti04 ;可以正式接收数据转eti04
jmp eti10
eti04: mov a,bufl ;接收数据
add a,bufh
cjne a,#36,eti21
eti21: jc etior
mov a,bufl
cjne a,bufh,eti22
eti22: mov a,rbuf
rrc a
mov rbuf,a
mov bufh,#0
mov bufl,#0
mov bull,#0
dec rbcn
mov a,rbcn
jnz etior
setb rri
mov rsbf,rbuf
clr csbb
clr csbz
jmp etior
eti10: mov a,bufl ;判断起始位
add a,bufh
cjne a,#36,eti11
eti11: jc eti12
mov a,bufl
cjne a,#19,eti18
eti18: jnc eti19
mov bufl,bull
clr csbz
mov bufh,#0
jmp eti1c
eti19: mov bufh,#0
mov bufl,#0
mov bull,#0
setb csbb ;接收数据标志置位
mov rbcn,#8
jmp etior
eti12: mov a,bufl
cjne a,#7,eti14
eti14: jnc etior
cjne a,bufh,eti13
eti13: jnc etior
mov bufl,bull
mov bufh,#0
clr csbz
jmp eti1c
etior: mov a,bftm
jz etirr
jmp et025 ;100bps接收抗干扰滤波
etirr: mov a,rcon
jnz extt3
mov rtim,#0
setb rled
et025: pop dpl
pop dph
pop acc
pop psw
ret
发送与接收分别使用不同耦合变压器(推挽驱动)
此方式接收灵敏度高,抗干扰能力高,发送功率大.kq-2与模块irx端连线应尽可能粗而短.
注意:图中l1为kq-4a.未标明的高频变压器为kq-5.
调试方法:
1.发送调试:在kq-300模块r/t端送低电平,tx端送600hz方波电平.用3ω电阻作负载连结到发送的ac两端,用示波器检测电阻两端幅度,应观察有两个正弦波频率信号.调整kq-4使示波器观察到的两个不同频率波形的幅度相等,并且最大.
2.接收调试:将上述已调好发送的电路板的ac两端接至另一待调电路板的两个ac端.在待调电路板上:kq-300模块r/t端接高电平,调节kq-1初级线圈电感量至1.5mh左右.用示波器检测kq-300模块irx和agnd两端的幅度,调节kq-2在示波器上观察到的两个不同频率波形的幅度相等,并且最大.观察rx端应有600hz方波输出.
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