Em seu Application Note AN2451 a ST Microelectronics descreve um projeto de referência de um transceptor via rede de energia usando o transceptor ST7540 FSK da empresa.
O projeto de referência permite avaliar o desempenho do ST7540, em particular sua performance na transmissão e recepção de sinais através da rede de energia.
O projeto consta de três blocos principais:
* Seção de alimentação que é dimensionada para permitir um acoplamento com a rede de energia, com previsão para uma ampla faixa de tensões.
* Setor oscilador e de modem
* Interface de acoplamento de linha
A interface de acoplamento é projetada para permitir que o transceptor transmita e receba sinais através da rede usando uma portadora de 72 kHz, o que está dentro do padrão europeu CENELEC, especificado para equipamentos de leitura automática.
Evidentemente, o projeto pode ser usado em diversas aplicações semelhantes como:
* Redes domésticas utilizando a linha de alimentação
* Sensoriamento remoto
* Controles remotos usando o computador, via rede de energia.
Na foto temos a placa de avaliação da ST que mede 72 x 52 mm.
Na figura 1 temos o diagrama de blocos do ST7540, o qual opera em half-duplex através da rede de energia.
O dispositivo opera com fonte de alimentação simples de 7,5 V a 13,5 v e já integra um amplificador de potência capaz de excitar uma linha de baixa impedância. O circuito contém ainda reguladores lineares de tensão de 5 V e 3,3 V.
O ST7540 pode se comunicar usando oito canais diferentes de comunicação (60, 66, 72, 76, 82,05, 86, 110 e 132,5 kHz, para taxas de transmissão de 600, 1200, 2400 e 4800 bauds. Além de dois desvios: 1 e 0,5.
Outras funções adicionais são incluídas como m watchdog, controle automático da tensão de saída e detecção de corrente, portadora além da faixa em uso, e inicialização da transmissão e shutdown térmico.
O transceptor, que se destina apenas à comunicação física, opera co um microcontrolador que tem por função manusear a pilha de protocolos de comunicação. Uma saída reset (RSTO) e um clock programável (MCLK) podem ser fornecidos para o microcontrolador pelo ST7540 de modo a simplificar a lógica externa e os circuitos.
O controlador hospedeiro pode trocar dados com o transceptor através de uma interface serial programável para operar tanto em UART (CLR/T de dados não usado) como no modo SPI. A comunicação através da rede de energia pode ser tanto sincronizada como assincronizada.
Quando no modo de transmissão (linha RxTx no nível baixo) o ST7540 amostra o sinal digital na linha Txd na taxa de bauds programada e modula num sinal FSK senoidal, obtido na saída Tx-OUT.
Esse sinal vai então ser aplicado a um amplificador de potência além de alguns filtros. O sinal obtido pode então ser aplicado diretamente à linha de energia.
No modo de recepção, com a linha RxTx no nível baixo, o sinal FSK que chega na linha Rx_IN é demodulado e a saída digital estará disponível no pino RxD.
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