交流500v电力线载波船载远程通信系统水下单元电路转让专利

申请号 : CN201310739958.8

文献号 : CN103731183B

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发明人 : 章雪挺翁大平刘敬彪

申请人 : 杭州电子科技大学

摘要 :

本发明涉及一种交流500v电力线载波船载远程通信系统水下单元电路。本发明包括电源电路、传感测量电路、电力线载波模块发送电路和主控电路。电源电路给其它电路供电,传感测量电路将传感器数据采集后发送给主控电路,主控电路接收数据后发送给电力线载波模块发送电路,电力线载波模块发送电路将传感器数据载波到AC500V电力线上,传输至甲板系统,与外界进行通讯。本发明采用电力线载波技术构成的浅海传感器采集和通讯电路,利用了自主改进的电力线载波模块,使得通信能够在交流500V的电力线上可靠进行,而且避免了重新架设通信线路。

权利要求 :

1.交流500v电力线载波船载远程通信系统水下单元电路,包括电源电路、传感测量电路、电力线载波模块发送电路和主控电路,其特征在于:

电源电路包括AC500V转AC15V变压器T1、整流桥芯片IC1、一级电源转换芯片IC2和

IC4、二级电源转换芯片IC3、快恢复二极管D1和D2、电解电容C2、C3、C5、C8和C9、电容C1、C4、C6、C7和C10、电感L1和L2;其中AC500V转AC15V变压器T1的1脚和2脚连接AC500V两端,AC500V转AC15V变压器T1的3脚和4脚分别连接整流桥芯片IC1的2脚和3脚;整

流桥芯片IC1的1脚是整流输出的正极,连接电容C1、C7的一端和电解电容C2、C8的正极,整流桥芯片IC1的4脚是整流输出的阴极,连接电容C1的另一端和电解电容C2的阴极接地;一级电源转换芯片IC2的1脚连接电解电容C2的阳极,一级电源转换芯片IC2的3脚和5脚接地,一级电源转换芯片IC2的2脚连接快恢复二极管D1的阴极和电感L1的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接电感L1的另一端、电解电容C3的阳极和电容C4的一端,电解电容C3的阴极和电容C4的另一端接地;二级电源转换芯片IC3的3脚为+5V输入端,连接电容C4的一端,二级电源转换芯片IC3的1脚接地,二级电源转换芯片IC3的2脚为+3.3V输出端,连接电解电容C5的阳极和电容C6的一端,电解电容C5的阴极和电容C6的另一端接地;一级电源转换芯片IC4的1脚连接电解电容C8的阳极和电容C7的一端,一级电源转换芯片IC4的3脚和5脚、电解电容C8的阴极和电容C7的另一端接地,一级电源转换芯片IC4的2脚连接快恢复二极管D2的阴极和电感L2的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接+12V的输出端、电感L2的另一端、电解电容C9的阳极和电容C10的一端,电解电容C9的阴极和电容C10的另一端接地;

传感测量电路包括传感器接口J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12、J13、J14、J15、J16、J17、J18、J19、J20、J21、J22、J23、J24、J25、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75,保护二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D19、D20、D21、D22、D23、D24、D25、D26、D27,电容C11、C13、C15、C17、C19、C21、C23、C25、C27、C29、C31、C33、C35、C37、C39、C41、C43、C45、C47、C49、C51、C53、C55、C57、C59,电解电容C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C44、C46、C48、C50、C52、C54、C56、C58、C60;其中传感器接口J1的1脚连接电阻R1和R2的一端和保护二极管D3的阴极,电阻R2的另一端接地,保护二极管D3的阳极接地,电阻R1的另一端连接电阻R3的一端、电容C11的一端,电阻R3的另一端和电容C11的另一端接地,电解电容C12的正极为AD0的输出端,连接电容C11的一端,电解电容C12的负极接地;传感器接口J2的1脚连接电阻R4和R5的一端和保护二极管D4的阴极,电阻R5的另一端接地,保护二极管D4的阳极接地,电阻R4的另一端连接电阻R6的一端、电容C13的一端,电阻R6的另一端和电容C13的另一端接地,电解电容C14的正极为AD1的输出端,连接电容C13的一端,电解电容C14的负极接地;传感器接口J3的1脚连接电阻R7和R8的一端和保护二极管D5的阴极,电阻R8的另一端接地,保护二极管D5的阳极接地,电阻R7的另一端连接电阻R9的一端、电容C15的一端,电阻R9的另一端和电容C15的另一端接地,电解电容C16的正极为AD2的输出端,连接电容C15的一端,电解电容C16的负极接地;传感器接口J4的1脚连接电阻R10和R11的一端和保护二极管D6的阴极,电阻R11的另一端接地,保护二极管D6的阳极接地,电阻R10的另一端连接电阻R12的一端、电容C17的一端,电阻R12的另一端和电容C17的另一端接地,电解电容C18的正极为AD3的输出端,连接电容C17的一端,电解电容C18的负极接地;传感器接口J5的1脚连接电阻R13和R14的一端和保护二极管D7的阴极,电阻R14的另一端接地,保护二极管D7的阳极接地,电阻R13的另一端连接电阻R15的一端、电容C19的一端,电阻R15的另一端和电容C19的另一端接地,电解电容C20的正极为AD4的输出端,连接电容C19的一端,电解电容C20的负极接地;传感器接口J6的1脚连接电阻R16和R17的一端和保护二极管D8的阴极,电阻R17的另一端接地,保护二极管D8的阳极接地,电阻R16的另一端连接电阻R18的一端、电容C21的一端,电阻R18的另一端和电容C21的另一端接地,电解电容C22的正极为AD5的输出端,连接电容C21的一端,电解电容C22的负极接地;

传感器接口J7的1脚连接电阻R19和R20的一端和保护二极管D9的阴极,电阻R20的另

一端接地,保护二极管D9的阳极接地,电阻R19的另一端连接电阻R21的一端、电容C23的一端,电阻R21的另一端和电容C23的另一端接地,电解电容C24的正极为AD6的输出端,连接电容C23的一端,电解电容C24的负极接地;传感器接口J8的1脚连接电阻R22和R23的一端和保护二极管D10的阴极,电阻R23的另一端接地,保护二极管D10的阳极接地,电阻R22的另一端连接电阻R24的一端、电容C25的一端,电阻R24的另一端和电容C25的另一端接地,电解电容C26的正极为AD7的输出端,连接电容C25的一端,电解电容C26的负极接地;传感器接口J9的1脚连接电阻R25和R26的一端和保护二极管D11的阴极,电阻R26的另一端接地,保护二极管D11的阳极接地,电阻R25的另一端连接电阻R27的一端、电容C27的一端,电阻R27的另一端和电容C27的另一端接地,电解电容C28的正极为AD8的输出端,连接电容C27的一端,电解电容C28的负极接地;传感器接口J10的1脚连接电阻R28和R29的一端和保护二极管D12的阴极,电阻R29的另一端接地,保护二极管D12的阳极接地,电阻R28的另一端连接电阻R30的一端、电容C29的一端,电阻R30的另一端和电容C29的另一端接地,电解电容C30的正极为AD9的输出端,连接电容C29的一端,电解电容C30的负极接地;传感器接口J11的1脚连接电阻R31和R32的一端和保护二极管D13的阴极,电阻R32的另一端接地,保护二极管D13的阳极接地,电阻R31的另一端连接电阻R33的一端、电容C31的一端,电阻R33的另一端和电容C31的另一端接地,电解电容C32的正极为AD10的输出端,连接电容C31的一端,电解电容C32的负极接地;传感器接口J12的

1脚连接电阻R34和R35的一端和保护二极管D14的阴极,电阻R35的另一端接地,保护二极管D14的阳极接地,电阻R34的另一端连接电阻R36的一端、电容C33的一端,电阻R36的另一端和电容C33的另一端接地,电解电容C34的正极为AD11的输出端,连接电容C33的一端,电解电容C34的负极接地;传感器接口J13的1脚连接电阻R37和R38的一端和保护二极管D15的阴极,电阻R38的另一端接地,保护二极管D15的阳极接地,电阻R37的另一端连接电阻R39的一端、电容C35的一端,电阻R39的另一端和电容C35的另一端接地,电解电容C36的正极为AD12的输出端,连接电容C35的一端,电解电容C36的负极接地;传感器接口J14的1脚连接电阻R40和R41的一端和保护二极管D16的阴极,电阻R41的另一端接地,保护二极管D16的阳极接地,电阻R40的另一端连接电阻R42的一端、电容C37的一端,电阻R42的另一端和电容C37的另一端接地,电解电容C38的正极为AD13的输出端,连接电容C37的一端,电解电容C38的负极接地;传感器接口J15的1脚连接电阻R43和R44的一端和保护二极管D17的阴极,电阻R44的另一端接地,保护二极管D17的阳极接地,电阻R43的另一端连接电阻R45的一端、电容C39的一端,电阻R45的另一端和电容C39的另一端接地,电解电容C40的正极为AD14的输出端,连接电容C39的一端,电解电容C40的负极接地;传感器接口J16的1脚连接电阻R46和R47的一端和保护二极管D18的阴极,电阻R47的另一端接地,保护二极管D18的阳极接地,电阻R46的另一端连接电阻R48的一端、电容C41的一端,电阻R48的另一端和电容C41的另一端接地,电解电容C42的正极为AD15的输出端,连接电容C41的一端,电解电容C42的负极接地;传感器接口J17的1脚连接电阻R49和R50的一端和保护二极管D19的阴极,电阻R50的另一端接地,保护二极管D19的阳极接地,电阻R49的另一端连接电阻R51的一端、电容C43的一端,电阻R51的另一端和电容C43的另一端接地,电解电容C44的正极为AD16的输出端,连接电容C43的一端,电解电容C44的负极接地;传感器接口J18的1脚连接电阻R52和R53的一端和保护二极管D20的阴极,电阻R53的另一端接地,保护二极管D20的阳极接地,电阻R52的另一端连接电阻R54的一端、电容C45的一端,电阻R54的另一端和电容C45的另一端接地,电解电容C46的正极为AD17的输出端,连接电容C45的一端,电解电容C46的负极接地;传感器接口J19的1脚连接电阻R55和R56的一端和保护二极管D21的阴极,电阻R56的另一端接地,保护二极管D21的阳极接地,电阻R55的另一端连接电阻R57的一端、电容C47的一端,电阻R57的另一端和电容C47的另一端接地,电解电容C48的正极为AD18的输出端,连接电容C47的一端,电解电容C48的负极接地;传感器接口J20的1脚连接电阻R58和R59的一端和保护二极管D22的阴极,电阻R59的另一端接地,保护二极管D22的阳极接地,电阻R58的另一端连接电阻R60的一端、电容C49的一端,电阻R60的另一端和电容C49的另一端接地,电解电容C50的正极为AD19的输出端,连接电容C49的一端,电解电容C50的负极接地;传感器接口J21的1脚连接电阻R61和R62的一端和保护二极管D23的阴极,电阻R62的另一端接地,保护二极管D23的阳极接地,电阻R61的另一端连接电阻R63的一端、电容C51的一端,电阻R63的另一端和电容C51的另一端接地,电解电容C52的正极为AD20的输出端,连接电容C51的一端,电解电容C52的负极接地;传感器接口J22的1脚连接电阻R64和R65的一端和保护二极管D24的阴极,电阻R65的另一端接地,保护二极管D24的阳极接地,电阻R64的另一端连接电阻R66的一端、电容C53的一端,电阻R66的另一端和电容C53的另一端接地,电解电容C54的正极为AD21的输出端,连接电容C53的一端,电解电容C54的负极接地;传感器接口J23的1脚连接电阻R67和R68的一端和保护二极管D25的阴极,电阻R68的另一端接地,保护二极管D25的阳极接地,电阻R67的另一端连接电阻R69的一端、电容C55的一端,电阻R69的另一端和电容C55的另一端接地,电解电容C56的正极为AD22的输出端,连接电容C55的一端,电解电容C56的负极接地;传感器接口J24的1脚连接电阻R70和R71的一端和保护二极管D26的阴极,电阻R71的另一端接地,保护二极管D26的阳极接地,电阻R70的另一端连接电阻R72的一端、电容C57的一端,电阻R72的另一端和电容C57的另一端接地,电解电容C58的正极为AD23的输出端,连接电容C57的一端,电解电容C58的负极接地;传感器接口J25的1脚连接电阻R73和R74的一端和保护二极管D27的阴极,电阻R74的另一端接地,保护二极管D27的阳极接地,电阻R73的另一端连接电阻R75的一端、电容C59的一端,电阻R75的另一端和电容C59的另一端接地,电解电容C60的正极为AD24的输出端,连接电容C59的一端,电解电容C60的负极接地;

电力线载波模块发送电路包括电平转换芯片IC5、电力线载波通信模块IC6、电阻R76和R77、电容C61;其中电平转换芯片IC5的1脚连接主控芯片IC8的RX脚,4脚连接主控芯片IC8的TX脚,电平转换芯片IC5的2脚和3脚连接电阻R76的一端,并再连接到主控芯片IC8的R/D端,电阻R76的另一端接地,电平转换芯片IC5的5脚接地,电平转换芯片IC5的8脚和电容C61的一端连接到+3.3V,电容C61的另一端接地,电平转换芯片IC5的6脚连接电阻R77的一端,7脚连接R77的另一端;电力线载波通信模块IC6的1脚连接电阻R77的另一端,电力线载波通信模块IC6的2脚连接电阻R77的一端,电力线载波通信模块IC6的3脚连接到地,电力线载波通信模块IC6的4脚连接+12V,电力线载波通信模块IC6的5脚和6脚接AC500V的两端;

主控电路包括主控芯片IC7和IC8、SWD下载接口J26和J27、电阻R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、电容C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、C77、C78、C79、C80、按键K1、发光二极管D28、D29、D30、电感L3、晶振XTAL1和XTAL2;其中主控芯片IC7的10脚接地,主控芯片IC7的11脚接电容C66的一端到+3.3V,电容C66的另一端接地,主控芯片IC7的12脚连接电容C68的一端和晶振XTAL1的一端,主控芯片IC7的13脚连接晶振XTAL1的另一端和电容C69的一端,电容C68的另一端连接电容C69的另一端到地,主控芯片IC7的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC7的15脚连接AD10,16脚连接AD11,17脚连接AD12,18脚连接AD13,主控芯片IC7的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC7的21脚连接电感L3的一端、电容C72的一端到Vref+,电容C72的另一端连接到地,主控芯片IC7的22脚连接电感L3的另一端、电容C73的一端到+3.3V,电容C73的另一端连接到地,主控芯片IC7的23脚连接AD0,24脚连接AD1,25脚连接AD2,

26脚连接AD3,主控芯片IC7的27脚连接地,主控芯片IC7的28脚连接电容C77的一端到+3.3V,电容C77的另一端接地,主控芯片IC7的29脚连接AD4,30脚连接AD5,31脚连接AD6,32脚连接AD7,33脚连接AD14,35脚连接AD8,36脚连接AD9,主控芯片IC7的37脚连接电阻R85的一端,电阻R85的另一端连接到地,主控芯片IC7的49脚连接到地,主控芯片IC7的50脚连接到电容C78的一端到+3.3V,电容C78的另一端接地,主控芯片IC7的58脚连接到发光二极管D29的阴极,主控芯片IC7的59脚连接到发光二极管D28的阴极,主控芯片IC7的72脚连接到J26的2脚,主控芯片IC7的74脚接地,主控芯片IC7的75脚连接电容C64的一端到+3.3V,电容C64的另一端接地,主控芯片IC7的76脚接SWD下载接口J26的3脚,主控芯片IC7的86脚接主控芯片IC8的87脚,主控芯片IC7的87脚连接

主控芯片IC8的86脚,主控芯片IC7的94脚连接电阻R78的一端,电阻R78的另一端连接到地,主控芯片IC7的99脚接地,主控芯片IC7的100脚连接到电容C62的一端到+3.3V,电容C62的另一端接地;SWD下载接口J26的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R80的一端连接发光二极管D28的阳极,电阻R80的另一端连接+3.3V端,电阻R81的一端连接发光二极管D29的阳极,电阻R81的另一端连接+3.3V端;按键K1一端连接Reset端和电容C76一端,按键K1的另一端连接电阻R83的一端,电阻R83的另一端接地,电容C76的一端连接电阻R84的一端,电容C76的另一端接地,电阻R84的另一端连接+3.3V端;主控芯片IC8的10脚接地,主控芯片IC8的11脚接电容C67的一端到+3.3V,电容C67的另一端接地,主控芯片IC8的12脚连接电容C70的一端和晶振XTAL2的一端,主控芯片IC8的13脚连接晶振XTAL2的另一端和电容C71的一端,电容C70的另一端连接电容C71的另一端到地,主控芯片IC8的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC8的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC8的21脚连接电容C74的一端到Vref+,电容C74的另一端连接到地,主控芯片IC8的22脚连接电容C75的一端到+3.3V,电容C75的另一端连接到地,主控芯片IC8的23脚连接AD15,

24脚连接AD16,25脚连接AD17,26脚连接AD18,主控芯片IC8的27脚连接地,主控芯片IC8的28脚连接电容C79的一端到+3.3V,电容C79的另一端接地,主控芯片IC8的29脚连接AD19,30脚连接AD20,31脚连接AD21,32脚连接AD22,35脚连接AD23,36脚连接AD24,主控芯片IC8的37脚连接电阻R86的一端,电阻R86的另一端连接到地,主控芯片IC8的46脚接R/D端,主控芯片IC8的49脚连接到地,主控芯片IC8的50脚连接到电容C80的一端到+3.3V,电容C80的另一端接地,主控芯片IC8的58脚连接到发光二极管D30的阴极,主控芯片IC8的72脚连接到J27的2脚,主控芯片IC8的74脚接地,主控芯片IC8的75脚连接电容C65的一端到+3.3V,电容C65的另一端接地,主控芯片IC8的76脚接J27的3脚,主控芯片IC8的80脚接TX端,主控芯片IC8的83脚接RX端,主控芯片IC8的94脚连接电阻R79的一端,电阻R79的另一端连接到地,主控芯片IC8的99脚接地,主控芯片IC8的

100脚连接到电容C63的一端到+3.3V,电容C63的另一端接地;SWD下载接口J27的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R82一端连接发光二极管D30阳极,电阻R82另一端连接+3.3V端;

变压器T1采用BK-150VA控制变压器,整流桥芯片IC1采用国产芯片KBL610,一级电源转换芯片IC2采用NI公司的LM2576-5,一级电源转换芯片IC4采用NI公司的LM2576-12,二级电源转换芯片IC3采用LM1117-3.3;电平转换芯片IC5采用Maxim公司的MAX3485;电力线载波集成模块IC6采用国产KQ-330F电力载波数据收发模块,主控芯片IC7和IC8均采用ST公司的STM32F103VCT6。

说明书 :

交流500v电力线载波船载远程通信系统水下单元电路

技术领域

[0001] 本发明属于电力线载波通信技术领域与船载远程通信应用领域,具体涉及一种基于交流500v电力线载波的船载远程通信系统水下单元电路。

背景技术

[0002] 随着一些大功率海洋装备的智能化、自动化技术升级,工作在水下的海洋装备上配备了各类海洋传感器,如何可靠获取水下传感器数据,在水下装备和船载甲板单元之间建立稳定可靠的通信方式,成为智能化海洋测控装备正常运行的关键。电力线载波技术一直以来是数据传输和通讯的有效手段之一,由于大功率海洋装备大多采用交流动力线供电,电力线载波技术逐渐在此类远程通信系统中得到应用。如何根据不同的需求背景开发实现基于电力线载波的船载远程通信系统,从而有效的获取水下传感器采集的数据,并可靠的传输到甲板系统,是当前海洋远程数据采集传输手段中的关键技术之一。
[0003] 目前在市场上广泛使用的电力线载波通讯模块都是基于交流220v电压工作环境的,但在具体应用中,相当一部分船载远程通信系统期望在交流500v远程供电线路上实现载波通信,无法直接将成品电力线载波模块应用在此类系统中,需要对其内部耐压电路进行改进,以适应与交流500v电压工作环境。同时,由于基于电力猫的载波通讯方式的有效通讯距离有限,数据通讯实现过程较为复杂,在船载远程通信系统中直接应用电力猫存在困难。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种基于交流500v电力线载波的船载远程通信系统水下单元电路,以克服传统电力线载波模块工作限于交流220v环境和电力猫通讯实现过程相对困难的缺陷。
[0005] 本发明包括电源电路、传感测量电路、电力线载波模块发送电路、主控电路。
[0006] 电源电路包括AC500V转AC15V变压器T1、整流桥芯片IC1、一级电源转换芯片IC2和IC4、二级电源转换芯片IC3、快恢复二极管D1和D2、电解电容C2、C3、C5、C8和C9、电容C1、C4、C6、C7和C10、电感L1和L2。其中AC500V转AC15V变压器T1的1脚和2脚连接AC500V两端,AC500V转AC15V变压器T1的3脚和4脚分别连接整流桥芯片IC1的2脚和
3脚;整流桥芯片IC1的1脚是整流输出的正极,连接电容C1、C7的一端和电解电容C2、C8的正极,整流桥芯片IC1的4脚是整流输出的阴极,连接电容C1的另一端和电解电容C2的阴极接地;一级电源转换芯片IC2的1脚连接电解电容C2的阳极,一级电源转换芯片IC2的3脚和5脚接地,一级电源转换芯片IC2的2脚连接快恢复二极管D1的阴极和电感L1的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接电感L1的另一端、电解电容C3的阳极和电容C4的一端,电解电容C3的阴极和电容C4的另一端接地;二级电源转换芯片IC3的3脚为+5V输入端,连接电容C4的一端,二级电源转换芯片IC3的1脚接地,二级电源转换芯片IC3的2脚为+3.3V输出端,连接电解电容C5的阳极和电容C6的一端,电解电容C5的阴极和电容C6的另一端接地;一级电源转换芯片IC4的1脚连接电解电容C8的阳极,一级电源转换芯片IC4的3脚和5脚接地,一级电源转换芯片IC4的2脚连接快恢复二极管D2的阴极和电感L2的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接+12V的输出端、电感L2的另一端、电解电容C9的阳极和电容C10的一端,电解电容C9的阴极和电容C10的另一端接地。
[0007] 传感测量电路包括传感器接口J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12、J13、J14、J15、J16、J17、J18、J19、J20、J21、J22、J23、J24、J25、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75,保护二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D19、D20、D21、D22、D23、D24、D25、D26、D27,电容C11、C13、C15、C17、C19、C21、C23、C25、C27、C29、C31、C33、C35、C37、C39、C41、C43、C45、C47、C49、C51、C53、C55、C57、C59,电解电容C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C44、C46、C48、C50、C52、C54、C56、C58、C60。其中J1的1脚连接电阻R1和R2的一端和保护二极管D3的阴极,电阻R2的另一端接地,保护二极管D3的阳极接地,电阻R1的另一端连接电阻R3的一端、电容C11的一端,电阻R3的另一端和电容C11的另一端接地,电解电容C12的正极为AD0的输出端,连接电容C11的一端,电解电容C12的负极接地;J2的1脚连接电阻R4和R5的一端和保护二极管D4的阴极,电阻R5的另一端接地,保护二极管D4的阳极接地,电阻R4的另一端连接电阻R6的一端、电容C13的一端,电阻R6的另一端和电容C13的另一端接地,电解电容C14的正极为AD1的输出端,连接电容C13的一端,电解电容C14的负极接地;J3的1脚连接电阻R7和R8的一端和保护二极管D5的阴极,电阻R8的另一端接地,保护二极管D5的阳极接地,电阻R7的另一端连接电阻R9的一端、电容C15的一端,电阻R9的另一端和电容C15的另一端接地,电解电容C16的正极为AD2的输出端,连接电容C15的一端,电解电容C16的负极接地;J4的1脚连接电阻R10和R11的一端和保护二极管D6的阴极,电阻R11的另一端接地,保护二极管D6的阳极接地,电阻R10的另一端连接电阻R12的一端、电容C17的一端,电阻R12的另一端和电容C17的另一端接地,电解电容C18的正极为AD3的输出端,连接电容C17的一端,电解电容C18的负极接地;J5的1脚连接电阻R13和R14的一端和保护二极管D7的阴极,电阻R14的另一端接地,保护二极管D7的阳极接地,电阻R13的另一端连接电阻R15的一端、电容C19的一端,电阻R15的另一端和电容C19的另一端接地,电解电容C20的正极为AD4的输出端,连接电容C19的一端,电解电容C20的负极接地;J6的1脚连接电阻R16和R17的一端和保护二极管D8的阴极,电阻R17的另一端接地,保护二极管D8的阳极接地,电阻R16的另一端连接电阻R18的一端、电容C21的一端,电阻R18的另一端和电容C21的另一端接地,电解电容C22的正极为AD5的输出端,连接电容C21的一端,电解电容C22的负极接地;J7的1脚连接电阻R19和R20的一端和保护二极管D9的阴极,电阻R20的另一端接地,保护二极管D9的阳极接地,电阻R19的另一端连接电阻R21的一端、电容C23的一端,电阻R21的另一端和电容C23的另一端接地,电解电容C24的正极为AD6的输出端,连接电容C23的一端,电解电容C24的负极接地;J8的1脚连接电阻R22和R23的一端和保护二极管D10的阴极,电阻R23的另一端接地,保护二极管D10的阳极接地,电阻R22的另一端连接电阻R24的一端、电容C25的一端,电阻R24的另一端和电容C25的另一端接地,电解电容C26的正极为AD7的输出端,连接电容C25的一端,电解电容C26的负极接地;J9的1脚连接电阻R25和R26的一端和保护二极管D11的阴极,电阻R26的另一端接地,保护二极管D11的阳极接地,电阻R25的另一端连接电阻R27的一端、电容C27的一端,电阻R27的另一端和电容C27的另一端接地,电解电容C28的正极为AD8的输出端,连接电容C27的一端,电解电容C28的负极接地;J10的1脚连接电阻R28和R29的一端和保护二极管D12的阴极,电阻R29的另一端接地,保护二极管D12的阳极接地,电阻R28的另一端连接电阻R30的一端、电容C29的一端,电阻R30的另一端和电容C29的另一端接地,电解电容C30的正极为AD9的输出端,连接电容C29的一端,电解电容C30的负极接地;J11的1脚连接电阻R31和R32的一端和保护二极管D13的阴极,电阻R32的另一端接地,保护二极管D13的阳极接地,电阻R31的另一端连接电阻R33的一端、电容C31的一端,电阻R33的另一端和电容C31的另一端接地,电解电容C32的正极为AD10的输出端,连接电容C31的一端,电解电容C32的负极接地;J12的1脚连接电阻R34和R35的一端和保护二极管D14的阴极,电阻R35的另一端接地,保护二极管D14的阳极接地,电阻R34的另一端连接电阻R36的一端、电容C33的一端,电阻R36的另一端和电容C33的另一端接地,电解电容C34的正极为AD11的输出端,连接电容C33的一端,电解电容C34的负极接地;J13的1脚连接电阻R37和R38的一端和保护二极管D15的阴极,电阻R38的另一端接地,保护二极管D15的阳极接地,电阻R37的另一端连接电阻R39的一端、电容C35的一端,电阻R39的另一端和电容C35的另一端接地,电解电容C36的正极为AD12的输出端,连接电容C35的一端,电解电容C36的负极接地;J14的1脚连接电阻R40和R41的一端和保护二极管D16的阴极,电阻R41的另一端接地,保护二极管D16的阳极接地,电阻R40的另一端连接电阻R42的一端、电容C37的一端,电阻R42的另一端和电容C37的另一端接地,电解电容C38的正极为AD13的输出端,连接电容C37的一端,电解电容C38的负极接地;J15的
1脚连接电阻R43和R44的一端和保护二极管D17的阴极,电阻R44的另一端接地,保护二极管D17的阳极接地,电阻R43的另一端连接电阻R45的一端、电容C39的一端,电阻R45的另一端和电容C39的另一端接地,电解电容C40的正极为AD14的输出端,连接电容C39的一端,电解电容C40的负极接地;J16的1脚连接电阻R46和R47的一端和保护二极管D18的阴极,电阻R47的另一端接地,保护二极管D18的阳极接地,电阻R46的另一端连接电阻R48的一端、电容C41的一端,电阻R48的另一端和电容C41的另一端接地,电解电容C42的正极为AD15的输出端,连接电容C41的一端,电解电容C42的负极接地;J17的1脚连接电阻R49和R50的一端和保护二极管D19的阴极,电阻R50的另一端接地,保护二极管D19的阳极接地,电阻R49的另一端连接电阻R51的一端、电容C43的一端,电阻R51的另一端和电容C43的另一端接地,电解电容C44的正极为AD16的输出端,连接电容C43的一端,电解电容C44的负极接地;J18的1脚连接电阻R52和R53的一端和保护二极管D20的阴极,电阻R53的另一端接地,保护二极管D20的阳极接地,电阻R52的另一端连接电阻R54的一端、电容C45的一端,电阻R54的另一端和电容C45的另一端接地,电解电容C46的正极为AD17的输出端,连接电容C45的一端,电解电容C46的负极接地;J19的1脚连接电阻R55和R56的一端和保护二极管D21的阴极,电阻R56的另一端接地,保护二极管D21的阳极接地,电阻R55的另一端连接电阻R57的一端、电容C47的一端,电阻R57的另一端和电容C47的另一端接地,电解电容C48的正极为AD18的输出端,连接电容C47的一端,电解电容C48的负极接地;J20的1脚连接电阻R58和R59的一端和保护二极管D22的阴极,电阻R59的另一端接地,保护二极管D22的阳极接地,电阻R58的另一端连接电阻R60的一端、电容C49的一端,电阻R60的另一端和电容C49的另一端接地,电解电容C50的正极为AD19的输出端,连接电容C49的一端,电解电容C50的负极接地;J21的1脚连接电阻R61和R62的一端和保护二极管D23的阴极,电阻R62的另一端接地,保护二极管D23的阳极接地,电阻R61的另一端连接电阻R63的一端、电容C51的一端,电阻R63的另一端和电容C51的另一端接地,电解电容C52的正极为AD20的输出端,连接电容C51的一端,电解电容C52的负极接地;
J22的1脚连接电阻R64和R65的一端和保护二极管D24的阴极,电阻R65的另一端接地,保护二极管D24的阳极接地,电阻R64的另一端连接电阻R66的一端、电容C53的一端,电阻R66的另一端和电容C53的另一端接地,电解电容C54的正极为AD21的输出端,连接电容C53的一端,电解电容C54的负极接地;J23的1脚连接电阻R67和R68的一端和保护二极管D25的阴极,电阻R68的另一端接地,保护二极管D25的阳极接地,电阻R67的另一端连接电阻R69的一端、电容C55的一端,电阻R69的另一端和电容C55的另一端接地,电解电容C56的正极为AD22的输出端,连接电容C55的一端,电解电容C56的负极接地;J24的
1脚连接电阻R70和R71的一端和保护二极管D26的阴极,电阻R71的另一端接地,保护二极管D26的阳极接地,电阻R70的另一端连接电阻R72的一端、电容C57的一端,电阻R72的另一端和电容C57的另一端接地,电解电容C58的正极为AD23的输出端,连接电容C57的一端,电解电容C58的负极接地;J25的1脚连接电阻R73和R74的一端和保护二极管D27的阴极,电阻R74的另一端接地,保护二极管D27的阳极接地,电阻R73的另一端连接电阻R75的一端、电容C59的一端,电阻R75的另一端和电容C59的另一端接地,电解电容C60的正极为AD24的输出端,连接电容C59的一端,电解电容C60的负极接地。
[0008] 电力线载波模块发送电路包括电平转换芯片IC5、电力线载波通信模块IC6、电阻R76和R77、电容C61。其中电平转换芯片IC5的1脚连接主控芯片IC8的RX脚,4脚连接主控芯片IC8的TX脚,电平转换芯片IC5的2脚和3脚连接电阻R76的一端,并再连接到主控芯片IC8的R/D端,电阻R76的另一端接地,电平转换芯片IC5的5脚接地,电平转换芯片IC5的8脚和电容C61的一端连接到+3.3V,电容C61的另一端接地,电平转换芯片IC5的6脚连接电阻R77的一端,7脚连接R77的另一端;电力线载波通信模块IC6的1脚连接电阻R77的另一端,电力线载波通信模块IC6的2脚连接电阻R77的一端,电力线载波通信模块IC6的3脚连接到地,电力线载波通信模块IC6的4脚连接+12V,电力线载波通信模块IC6的5脚和6脚接AC500V的两端。
[0009] 主控电路包括主控芯片IC7和IC8、SWD下载接口J26和J27、电阻R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、电容C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、C77、C78、C79、C80、按键K1、发光二极管D28、D29、D30、电感L3、晶振XTAL1和XTAL2。其中主控芯片IC7的10脚接地,主控芯片IC7的11脚接电容C66的一端到+3.3V,电容C66的另一端接地,主控芯片IC7的12脚连接电容C68的一端和晶振XTAL1的一端,主控芯片IC7的13脚连接晶振XTAL1的另一端和电容C69的一端,电容C68的另一端连接电容C69的另一端到地,主控芯片IC7的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC7的15脚连接AD10,16脚连接AD11,17脚连接AD12,18脚连接AD13,主控芯片IC7的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC7的21脚连接电感L3的一端、电容C72的一端到Vref+,电容C72的另一端连接到地,主控芯片IC7的22脚连接电感L3的另一端、电容C73的一端到+3.3V,电容C73的另一端连接到地,主控芯片IC7的23脚连接AD0,24脚连接AD1,25脚连接AD2,26脚连接AD3,主控芯片IC7的27脚连接地,主控芯片IC7的28脚连接电容C77的一端到+3.3V,电容C77的另一端接地,主控芯片IC7的29脚连接AD4,30脚连接AD5,31脚连接AD6,32脚连接AD7,33脚连接AD14,35脚连接AD8,36脚连接AD9,主控芯片IC7的37脚连接电阻R85的一端,电阻R85的另一端连接到地,主控芯片IC7的49脚连接到地,主控芯片IC7的50脚连接到电容C78的一端到+3.3V,电容C78的另一端接地,主控芯片IC7的58脚连接到发光二极管D29的阴极,主控芯片IC7的59脚连接到发光二极管D28的阴极,主控芯片IC7的72脚连接到J26的2脚,主控芯片IC7的74脚接地,主控芯片IC7的75
脚连接电容C64的一端到+3.3V,电容C64的另一端接地,主控芯片IC7的76脚接J26的3脚,主控芯片IC7的86脚接主控芯片IC8的87脚,主控芯片IC7的87脚连接主控芯片IC8的86脚,主控芯片IC7的94脚连接电阻R78的一端,电阻R78的另一端连接到地,主控芯片IC7的99脚接地,主控芯片IC7的100脚连接到电容C62的一端到+3.3V,电容C62的另一端接地;SWD下载接口J26的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R80的一端连接发光二极管D28的阳极,电阻R80的另一端连接+3.3V端,电阻R81的一端连接发光二极管D29的阳极,电阻R81的另一端连接+3.3V端;按键K1一端连接Reset端和电容C76一端,按键K1的另一端连接电阻R83的一端,电阻R83的另一端接地,电容C76的一端连接电阻R84的一端,电容C76的另一端接地,电阻R84的另一端连接+3.3V端。主控芯片IC8的10脚接地,主控芯片IC8的11脚接电容C67的一端到+3.3V,电容C67的另一端接地,主控芯片IC8的12脚连接电容C70的一端和晶振XTAL2的一端,主控芯片IC8的13脚连接晶振XTAL2的另一端和电容C71的一端,电容C70的另一端连接电容C71的另一端到地,主控芯片IC8的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC8的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC8的21脚连接电容C74的一端到Vref+,电容C74的另一端连接到地,主控芯片IC8的22脚连接电容C75的一端到+3.3V,电容C75的另一端连接到地,主控芯片IC8的23脚连接AD15,24脚连接AD16,
25脚连接AD17,26脚连接AD18,主控芯片IC8的27脚连接地,主控芯片IC8的28脚连接电容C79的一端到+3.3V,电容C79的另一端接地,主控芯片IC8的29脚连接AD19,30脚连接AD20,31脚连接AD21,32脚连接AD22,35脚连接AD23,36脚连接AD24,主控芯片IC8的
37脚连接电阻R86的一端,电阻R86的另一端连接到地,主控芯片IC8的46脚接R/D端,主控芯片IC8的49脚连接到地,主控芯片IC8的50脚连接到电容C80的一端到+3.3V,电容C80的另一端接地,主控芯片IC8的58脚连接到发光二极管D30的阴极,主控芯片IC8的72脚连接到J27的2脚,主控芯片IC8的74脚接地,主控芯片IC8的75脚连接电容C65的一端到+3.3V,电容C65的另一端接地,主控芯片IC8的76脚接J27的3脚,主控芯片IC8的
80脚接TX端,主控芯片IC8的83脚接RX端,主控芯片IC8的94脚连接电阻R79的一端,电阻R79的另一端连接到地,主控芯片IC8的99脚接地,主控芯片IC8的100脚连接到电容C63的一端到+3.3V,电容C63的另一端接地;SWD下载接口J27的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R82一端连接发光二极管D30阳极,电阻R82另一端连接+3.3V端。
[0010] 本发明中的变压器T1、整流桥芯片IC1、电源转换芯片IC2、IC3和IC4,电平转换芯片IC5,电力线载波发送模块IC6、主控芯片IC7和IC8,均采用成熟产品。变压器T1采用BK-150VA控制变压器,输入500V,输出15V,频率为50/60Hz;整流桥芯片IC1采用国产芯片KBL610,一级电源转换芯片IC2采用NI公司的LM2576-5,一级电源转换芯片IC4采用NI公司的LM2576-12,二级电源转换芯片IC3采用LM1117-3.3;电平转换芯片IC5采用Maxim公司的MAX3485;电力线载波集成模块IC6采用国产KQ-330F电力载波数据收发模块,不过它只适用于AC220V的工作环境,通过更换内部电容的耐压值后可以工作于AC500V的工作环境;主控芯片IC7和IC8均采用ST公司的STM32F103VCT6。
[0011] 本发明采用电力线载波技术构成的浅海传感器采集和通讯电路,利用了自主改进的电力线载波模块,使得通信能够在交流500V的电力线上可靠进行,而且避免了重新架设通信线路,并且电力线载波模块使用按照485总线协议进行通信,这样极大的简化了外围硬件设计和程序设计,提高了系统通信的稳定性。与使用电力猫通信相比,该电路实现方式更方便和简单。

附图说明

[0012] 图1为本发明的整体电路示意图;
[0013] 图2为图1中的电源电路示意图;
[0014] 图3为图1中的传感测量电路示意图;
[0015] 图4为图1中的电力线载波模块发送电路示意图;
[0016] 图5为图1中的主控电路示意图。

具体实施方式

[0017] 本发明包括电源电路1、传感测量电路2、电力线载波模块发送电路3和主控电路4。
[0018] 如图1所示,电源电路1给传感器电路2中传感器提供+12V供电,电源电路1给电力线载波模块发送电路3提供+3.3V和+12V供电,电源电路1给主控电路4提供+3.3V供电;传感测量电路2将传感器数据采集后发送给主控电路4,主控电路4接收数据后发送给电力线载波模块发送电路3,电力线载波模块发送电路3将传感器数据载波到AC500V电力线上,传输至甲板系统,与外界进行通讯。
[0019] 如图2所示,电源电路包括AC500V转AC15V变压器T1、整流桥芯片IC1、一级电源转换芯片IC2和IC4、二级电源转换芯片IC3、快恢复二极管D1和D2、电解电容C2、C3、C5、C8和C9、电容C1、C4、C6、C7和C10、电感L1和L2。其中AC500V转AC15V变压器T1采用BK-150VA控制变压器,输入500V,输出15V,频率为50/60Hz,整流桥芯片IC1采用国产芯片KBL610,一级电源转换芯片IC2采用NI公司的LM2576-5,一级电源转换芯片IC4采用NI公司的LM2576-12,二级电源转换芯片IC3采用LM1117-3.3。
[0020] AC500V转AC15V变压器T1的1脚和2脚连接AC500V两端,AC500V转AC15V变压器T1的3脚和4脚分别连接整流桥芯片IC1的2脚和3脚;整流桥芯片IC1的1脚是整流
输出的正极,连接电容C1、C7的一端和电解电容C2、C8的正极,整流桥芯片IC1的4脚是整流输出的阴极,连接电容C1的另一端和电解电容C2的阴极接地;一级电源转换芯片IC2的1脚连接电解电容C2的阳极,一级电源转换芯片IC2的3脚和5脚接地,一级电源转换芯片IC2的2脚连接快恢复二极管D1的阴极和电感L1的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接电感L1的另一端、电解电容C3的阳极和电容C4的一端,电解电容C3的阴极和电容C4的另一端接地;二级电源转换芯片IC3的3脚为+5V输入端,连接电容C4的一端,二级电源转换芯片IC3的1脚接地,二级电源转换芯片IC3的2脚为+3.3V输出端,连接电解电容C5的阳极和电容C6的一端,电解电容C5的阴极和电容C6的另一端接地;一级电源转换芯片IC4的1脚连接电解电容C8的阳极,一级电源转换芯片IC4的3脚和5脚接地,一级电源转换芯片IC4的2脚连接快恢复二极管D2的阴极和电感L2的一端,快恢复二极管D2的阳极接地,一级电源转换芯片IC2的4脚连接+12V的输出端、电感L2的另一端、电解电容C9的阳极和电容C10的一端,电解电容C9的阴极和电容C10的另一端接地。
[0021] 如图3所示,传感测量电路包括传感器接口J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12、J13、J14、J15、J16、J17、J18、J19、J20、J21、J22、J23、J24、J25、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47、R48、R49、R50、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63、R64、R65、R66、R67、R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75,保护二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、D13、D14、D15、D16、D17、D18、D19、D20、D21、D22、D23、D24、D25、D26、D27,电容C11、C13、C15、C17、C19、C21、C23、C25、C27、C29、C31、C33、C35、C37、C39、C41、C43、C45、C47、C49、C51、C53、C55、C57、C59,电解电容C12、C14、C16、C18、C20、C22、C24、C26、C28、C30、C32、C34、C36、C38、C40、C42、C44、C46、C48、C50、C52、C54、C56、C58、C60。
[0022] J1的1脚连接电阻R1和R2的一端和保护二极管D3的阴极,电阻R2的另一端接地,保护二极管D3的阳极接地,电阻R1的另一端连接电阻R3的一端、电容C11的一端,电阻R3的另一端和电容C11的另一端接地,电解电容C12的正极为AD0的输出端,连接电容C11的一端,电解电容C12的负极接地;J2的1脚连接电阻R4和R5的一端和保护二极管D4的阴极,电阻R5的另一端接地,保护二极管D4的阳极接地,电阻R4的另一端连接电阻R6的一端、电容C13的一端,电阻R6的另一端和电容C13的另一端接地,电解电容C14的正极为AD1的输出端,连接电容C13的一端,电解电容C14的负极接地;J3的1脚连接电阻R7和R8的一端和保护二极管D5的阴极,电阻R8的另一端接地,保护二极管D5的阳极接地,电阻R7的另一端连接电阻R9的一端、电容C15的一端,电阻R9的另一端和电容C15的另一端接地,电解电容C16的正极为AD2的输出端,连接电容C15的一端,电解电容C16的负极接地;J4的1脚连接电阻R10和R11的一端和保护二极管D6的阴极,电阻R11的另一端接地,保护二极管D6的阳极接地,电阻R10的另一端连接电阻R12的一端、电容C17的一端,电阻R12的另一端和电容C17的另一端接地,电解电容C18的正极为AD3的输出端,连接电容C17的一端,电解电容C18的负极接地;J5的1脚连接电阻R13和R14的一端和保护二极管D7的阴极,电阻R14的另一端接地,保护二极管D7的阳极接地,电阻R13的另一端连接电阻R15的一端、电容C19的一端,电阻R15的另一端和电容C19的另一端接地,电解电容C20的正极为AD4的输出端,连接电容C19的一端,电解电容C20的负极接地;J6的1脚连接电阻R16和R17的一端和保护二极管D8的阴极,电阻R17的另一端接地,保护二极管D8的阳极接地,电阻R16的另一端连接电阻R18的一端、电容C21的一端,电阻R18的另一端和电容C21的另一端接地,电解电容C22的正极为AD5的输出端,连接电容C21的一端,电解电容C22的负极接地;J7的1脚连接电阻R19和R20的一端和保护二极管D9的阴极,电阻R20的另一端接地,保护二极管D9的阳极接地,电阻R19的另一端连接电阻R21的一端、电容C23的一端,电阻R21的另一端和电容C23的另一端接地,电解电容C24的正极为AD6的输出端,连接电容C23的一端,电解电容C24的负极接地;J8的1脚连接电阻R22和R23的一端和保护二极管D10的阴极,电阻R23的另一端接地,保护二极管D10的阳极接地,电阻R22的另一端连接电阻R24的一端、电容C25的一端,电阻R24的另一端和电容C25的另一端接地,电解电容C26的正极为AD7的输出端,连接电容C25的一端,电解电容C26的负极接地;J9的1脚连接电阻R25和R26的一端和保护二极管D11的阴极,电阻R26的另一端接地,保护二极管D11的阳极接地,电阻R25的另一端连接电阻R27的一端、电容C27的一端,电阻R27的另一端和电容C27的另一端接地,电解电容C28的正极为AD8的输出端,连接电容C27的一端,电解电容C28的负极接地;J10的1脚连接电阻R28和R29的一端和保护二极管D12的阴极,电阻R29的另一端接地,保护二极管D12的阳极接地,电阻R28的另一端连接电阻R30的一端、电容C29的一端,电阻R30的另一端和电容C29的另一端接地,电解电容C30的正极为AD9的输出端,连接电容C29的一端,电解电容C30的负极接地;J11的1脚连接电阻R31和R32的一端和保护二极管D13的阴极,电阻R32的另一端接地,保护二极管D13的阳极接地,电阻R31的另一端连接电阻R33的一端、电容C31的一端,电阻R33的另一端和电容C31的另一端接地,电解电容C32的正极为AD10的输出端,连接电容C31的一端,电解电容C32的负极接地;J12的1脚连接电阻R34和R35的一端和保护二极管D14的阴极,电阻R35的另一端接地,保护二极管D14的阳极接地,电阻R34的另一端连接电阻R36的一端、电容C33的一端,电阻R36的另一端和电容C33的另一端接地,电解电容C34的正极为AD11的输出端,连接电容C33的一端,电解电容C34的负极接地;J13的1脚连接电阻R37和R38的一端和保护二极管D15的阴极,电阻R38的另一端接地,保护二极管D15的阳极接地,电阻R37的另一端连接电阻R39的一端、电容C35的一端,电阻R39的另一端和电容C35的另一端接地,电解电容C36的正极为AD12的输出端,连接电容C35的一端,电解电容C36的负极接地;J14的1脚连接电阻R40和R41的一端和保护二极管D16的阴极,电阻R41的另一端接地,保护二极管D16的阳极接地,电阻R40的另一端连接电阻R42的一端、电容C37的一端,电阻R42的另一端和电容C37的另一端接地,电解电容C38的正极为AD13的输出端,连接电容C37的一端,电解电容C38的负极接地;J15的1脚连接电阻R43和R44的一端和保护二极管D17的阴极,电阻R44的另一端接地,保护二极管D17的阳极接地,电阻R43的另一端连接电阻R45的一端、电容C39的一端,电阻R45的另一端和电容C39的另一端接地,电解电容C40的正极为AD14的输出端,连接电容C39的一端,电解电容C40的负极接地;J16的1脚连接电阻R46和R47的一端和保护二极管D18的阴极,电阻R47的另一端接地,保护二极管D18的阳极接地,电阻R46的另一端连接电阻R48的一端、电容C41的一端,电阻R48的另一端和电容C41的另一端接地,电解电容C42的正极为AD15的输出端,连接电容C41的一端,电解电容C42的负极接地;J17的1脚连接电阻R49和R50的一端和保护二极管D19的阴极,电阻R50的另一端接地,保护二极管D19的阳极接地,电阻R49的另一端连接电阻R51的一端、电容C43的一端,电阻R51的另一端和电容C43的另一端接地,电解电容C44的正极为AD16的输出端,连接电容C43的一端,电解电容C44的负极接地;J18的1脚连接电阻R52和R53的一端和保护二极管D20的阴极,电阻R53的另一端接地,保护二极管D20的阳极接地,电阻R52的另一端连接电阻R54的一端、电容C45的一端,电阻R54的另一端和电容C45的另一端接地,电解电容C46的正极为AD17的输出端,连接电容C45的一端,电解电容C46的负极接地;J19的1脚连接电阻R55和R56的一端和保护二极管D21的阴极,电阻R56的另一端接地,保护二极管D21的阳极接地,电阻R55的另一端连接电阻R57的一端、电容C47的一端,电阻R57的另一端和电容C47的另一端接地,电解电容C48的正极为AD18的输出端,连接电容C47的一端,电解电容C48的负极接地;J20的
1脚连接电阻R58和R59的一端和保护二极管D22的阴极,电阻R59的另一端接地,保护二极管D22的阳极接地,电阻R58的另一端连接电阻R60的一端、电容C49的一端,电阻R60的另一端和电容C49的另一端接地,电解电容C50的正极为AD19的输出端,连接电容C49的一端,电解电容C50的负极接地;J21的1脚连接电阻R61和R62的一端和保护二极管D23的阴极,电阻R62的另一端接地,保护二极管D23的阳极接地,电阻R61的另一端连接电阻R63的一端、电容C51的一端,电阻R63的另一端和电容C51的另一端接地,电解电容C52的正极为AD20的输出端,连接电容C51的一端,电解电容C52的负极接地;J22的1脚连接电阻R64和R65的一端和保护二极管D24的阴极,电阻R65的另一端接地,保护二极管D24的阳极接地,电阻R64的另一端连接电阻R66的一端、电容C53的一端,电阻R66的另一端和电容C53的另一端接地,电解电容C54的正极为AD21的输出端,连接电容C53的一端,电解电容C54的负极接地;J23的1脚连接电阻R67和R68的一端和保护二极管D25的阴极,电阻R68的另一端接地,保护二极管D25的阳极接地,电阻R67的另一端连接电阻R69的一端、电容C55的一端,电阻R69的另一端和电容C55的另一端接地,电解电容C56的正极为AD22的输出端,连接电容C55的一端,电解电容C56的负极接地;J24的1脚连接电阻R70和R71的一端和保护二极管D26的阴极,电阻R71的另一端接地,保护二极管D26的阳极接地,电阻R70的另一端连接电阻R72的一端、电容C57的一端,电阻R72的另一端和电容C57的另一端接地,电解电容C58的正极为AD23的输出端,连接电容C57的一端,电解电容C58的负极接地;J25的1脚连接电阻R73和R74的一端和保护二极管D27的阴极,电阻R74的另一端接地,保护二极管D27的阳极接地,电阻R73的另一端连接电阻R75的一端、电容C59的一端,电阻R75的另一端和电容C59的另一端接地,电解电容C60的正极为AD24的输出端,连接电容C59的一端,电解电容C60的负极接地。
[0023] 如图4所示,电力线载波模块发送电路包括电平转换芯片IC5、电力线载波通信模块IC6、电阻R76和R77、电容C61。其中电平转换芯片IC5采用Maxim公司的MAX3485,电力线载波通信模块IC6采用国产KQ-330F电力载波数据收发模块,不过它只适用于AC220V的工作环境,通过更换内部电容的耐压值后可以工作于AC500V的工作环境。
[0024] 电平转换芯片IC5的1脚连接主控芯片IC8的RX脚,4脚连接主控芯片IC8的TX脚,电平转换芯片IC5的2脚和3脚连接电阻R76的一端,并再连接到主控芯片IC8的R/D端,电阻R76的另一端接地,电平转换芯片IC5的5脚接地,电平转换芯片IC5的8脚和电容C61的一端连接到+3.3V,电容C61的另一端接地,电平转换芯片IC5的6脚连接电阻R77的一端,7脚连接R77的另一端;电力线载波通信模块IC6的1脚连接电阻R77的另一端,电力线载波通信模块IC6的2脚连接电阻R77的一端,电力线载波通信模块IC6的3脚连接到地,电力线载波通信模块IC6的4脚连接+12V,电力线载波通信模块IC6的5脚和6脚接AC500V的两端。
[0025] 如图5所示,主控电路包括主控芯片IC7和IC8、SWD下载接口J26和J27、电阻R78、R79、R80、R81、R82、R83、R84、R85、R86、电容C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69、C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、C77、C78、C79、C80、按键K1、发光二极管D28、D29、D30、电感L3、晶振XTAL1和XTAL2。其中主控芯片IC7和IC8均采用ST公司的STM32F103VCT6。
[0026] 主控芯片IC7的10脚接地,主控芯片IC7的11脚接电容C66的一端到+3.3V,电容C66的另一端接地,主控芯片IC7的12脚连接电容C68的一端和晶振XTAL1的一端,主控芯片IC7的13脚连接晶振XTAL1的另一端和电容C69的一端,电容C68的另一端连接电容C69的另一端到地,主控芯片IC7的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC7的15脚连接AD10,16脚连接AD11,17脚连接AD12,18脚连接AD13,主控芯片IC7的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC7的21脚连接电感L3的一端、电容C72的一端到Vref+,电容C72的另一端连接到地,主控芯片IC7的22脚连接电感L3的另一端、电容C73的一端到+3.3V,电容C73的另一端连接到地,主控芯片IC7的23脚连接AD0,24脚连接AD1,25脚连接AD2,26脚连接AD3,主控芯片IC7的27脚连接地,主控芯片IC7的28脚连接电容C77的一端到+3.3V,电容C77的另一端接地,主控芯片IC7的29脚连接AD4,30脚连接AD5,31脚连接AD6,32脚连接AD7,33脚连接AD14,35脚连接AD8,36脚连接AD9,主控芯片IC7的37脚连接电阻R85的一端,电阻R85的另一端连接到地,主控芯片IC7的49脚连接到地,主控芯片IC7的50脚连接到电容C78的一端到+3.3V,电容C78的另一端接地,主控芯片IC7的58脚连接到发光二极管D29的阴极,主控芯片IC7的59脚连接到发光二极管D28的阴极,主控芯片IC7的72脚连接到J26的2脚,主控芯片IC7的74脚接地,主控芯片IC7的75脚连接电
容C64的一端到+3.3V,电容C64的另一端接地,主控芯片IC7的76脚接J26的3脚,主控芯片IC7的86脚接主控芯片IC8的87脚,主控芯片IC7的87脚连接主控芯片IC8的86
脚,主控芯片IC7的94脚连接电阻R78的一端,电阻R78的另一端连接到地,主控芯片IC7的99脚接地,主控芯片IC7的100脚连接到电容C62的一端到+3.3V,电容C62的另一端接地;SWD下载接口J26的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R80的一端连接发光二极管D28的阳极,电阻R80的另一端连接+3.3V端,电阻R81的一端连接发光二极管D29的阳极,电阻R81的另一端连接+3.3V端;按键K1一端连接Reset端和电容C76一端,按键K1的另一端连接电阻R83的一端,电阻R83的另一端接地,电容C76的一端连接电阻R84的一端,电容C76的另一端接地,电阻R84的另一端连接+3.3V端。主控芯片IC8的10脚接地,主控芯片IC8的11脚接电容C67的一端到+3.3V,电容C67的另一端接地,主控芯片IC8的12脚连接电容C70的一端和晶振XTAL2的一端,主控芯片IC8的13脚连接晶振XTAL2的另一端和电容C71的一端,电容C70的另一端连接电容C71的另一端到地,主控芯片IC8的14脚连接复位信号Reset,主控芯片IC8的19脚和20脚连接到地,主控芯片IC8的21脚连接电容C74的一端到Vref+,电容C74的另一端连接到地,主控芯片IC8的22脚连接电容C75的一端到+3.3V,电容C75的另一端连接到地,主控芯片IC8的23脚连接AD15,24脚连接AD16,
25脚连接AD17,26脚连接AD18,主控芯片IC8的27脚连接地,主控芯片IC8的28脚连接电容C79的一端到+3.3V,电容C79的另一端接地,主控芯片IC8的29脚连接AD19,30脚连接AD20,31脚连接AD21,32脚连接AD22,35脚连接AD23,36脚连接AD24,主控芯片IC8的
37脚连接电阻R86的一端,电阻R86的另一端连接到地,主控芯片IC8的46脚接R/D端,主控芯片IC8的49脚连接到地,主控芯片IC8的50脚连接到电容C80的一端到+3.3V,电容C80的另一端接地,主控芯片IC8的58脚连接到发光二极管D30的阴极,主控芯片IC8的72脚连接到J27的2脚,主控芯片IC8的74脚接地,主控芯片IC8的75脚连接电容C65的一端到+3.3V,电容C65的另一端接地,主控芯片IC8的76脚接J27的3脚,主控芯片IC8的
80脚接TX端,主控芯片IC8的83脚接RX端,主控芯片IC8的94脚连接电阻R79的一端,电阻R79的另一端连接到地,主控芯片IC8的99脚接地,主控芯片IC8的100脚连接到电容C63的一端到+3.3V,电容C63的另一端接地;SWD下载接口J27的1脚接+3.3V,4脚接地;电阻R82一端连接发光二极管D30阳极,电阻R82另一端连接+3.3V端。
[0027] 本发明所涉及的电路可与相应的甲板单元电路组成一对船载远程通信系统,实现基于交流500V的电力线载波通信功能。应用该系统可实时获取大功率海洋装备上所配备的各种海洋传感器信息,为海洋装备的正常运行提供保障。