电力载波技术实现数字电子钟远程同步控制

　　摘要：为了解决当前一些重大考试需要悬挂时钟的问题，设计一种新型同步数字电子时钟系统。应用电力载波技术实现了电子钟的远程同步控制。介绍了系统的组成及工作原理，为系统的设计提供了一种简单、实用、低成本的同步控制方案。

　　关键词：同步时钟；电力载波通信；SC1128；PCF8563

　　引言

　　近年来，随着电力线载波通信（Power Line CommunicaTIon，PLC）技术的发展，电力线载波通信已大量地应用于日常生活和工业生产中，如电力线上网、电力载波自动抄表系统、家庭自动化系统、工业过程控制等。

　　电力线载波通信技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式，该技术是把载有高频调制的信息加载于电流，然后用电力线传输，接收信息的适配器再把高频调制信息从电流中分离出来并传送至计算机或其他相应设备，以实现信息传递。由于电力线载波通信技术以电力线路为传输通道，具有较高的传输可靠性，较低的线路衰减，以及不需要通信线路建设的基建投资和日常维护费用等优点，使得这种技术变得方便、成本低、易实现。

　　本文介绍一种基于低压电力载波通信技术实现的同步数字电子钟系统。传统的时钟同步，通常需要到每个时钟处手动校准。这项工作不仅效率低下，而且还存在人为误差，不能满足现代化管理的需求。使用基于电力载波通信的同步时钟，不仅成本低，而且能够圆满地解决上述问题。该系统利用低压供电电路，由主机发送时钟校准信号，由载波通信模块通过电力线传输，从机接收信号后，调整时间，实现电子钟的同步运行。

　　1 系统总体结构

　　1．1 系统组成

　　系统由两部分组成，其结构如图1所示。一部分是同步时钟的控制终端，作为主机系统，另一部分是从机系统。所有从机结构都一样，台数依实际需要确定，不受限制。系统采用220V低压供电线路作为通信媒介。主机及从机系统主要由单片机、PCF8563时间芯片、SC1128扩频载波芯片、输出功率放大器、带通滤波器、前级放大电路、耦合电路、键盘阵列输入、显示输出等组成。主机系统单片机采用Atmel公司的AT89S52作为控制芯片，增加RS 232或USB串行接口，以便与PC机通信。PC机通过网络可与Internet时间同步，从而使系统能与Internet时间同步。从机单片机采用AT89C2051作为控制芯片。从机设置一个运行方式开关，可在同步运行方式或独立运行两种方式下工作。若工作于同步方式：由主机发送时钟校准信号，由载波通信模块通过电力线传输，从机接收信号后，调整时间，实现电子钟的同步运行。若工作于独立方式：从时钟芯片PCF8563读取时间。用户可以通过键盘输入时间或修改时间。

　　时钟芯片采用Philips公司生产设计的PCF8563，PCF8563是低功耗的CMOS实时时钟／日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过I2C总线接口串行传递。