电力线载波通信的诱导风机控制系统设计

C0检测采用电化学元件ME3-CO，该元件得到与C0气体浓度成正比的微弱电流信号，该信号必须进行放大后才能进行A／D转换，信号调理电路如图6所示。调理电路运算放大器采用AD8572，其中UA、R5～R7、C1构成恒定电位电路，使得C、R两极及与W极之间电位保持一定；UB、R1～R4、C2构成信号放大电路，用来检测CO传感器中气体电解时产生的电流，把传感器的微弱信号加以放大，并且具有低通滤波功能，可以滤除检测信号中的高频干扰信号。放大后的检测信号输入到LPC2200进行A／D转换，控制器通过A／D转换值的大小来判断当前区域内空气质量流通情况，并对风机加以控制。

3 电力线通信诱导通风控制器软
3．1 控制器诱导风机控制流程
控制器在上电后，首先要对相关软件模块进行初始化，包括时钟芯片、LCD显示、A／D转换、外部中断、看门狗复位等；初始化完成后，进行相关参数设定，并将参数写入到I2C存储器中加以保存，需要设定的参数如表1所列。

控制器对烟雾及C0进行检测，若烟雾检测值超过了预设值(烟雾阈值通过实验标定后固定在程序中)，控制器发出声光报警，并设置火警标志位，由主控制器停止所有风机，从“火警状态”中恢复过来的延时长短由“火警后系统重启延时”参数决定。主控制器间隔5s查询各从控制器工作状态，当检测到某区域发生火灾，控制停止所有风机，从控制器修改当前工作状态。控制器对诱导风机的程序控制流程如图7所示。控制器在工作中显示风机当前状态、烟雾及CO检测值、是否出现火灾、是否CO超标、系统工作状态(各主要部件工作状态，如时钟芯片操作、A／D转换、通信)等信息。

3．2 电力线载波通信程序流程
系统中主控制器与从控制器之间采用主／从通信，通信过程由主控制器发起，主控制器发送报分为“状态查询报”、“控制报”，从控制器接收到主控制器数据报后，需回以应答报。考虑软件设计的方便，发送报和应答报采用相同的报文格式，报文格式如下所示：

报文格式中，40个“1”用于使接收端与发送端伪码随机码产生同步，帧头序列固定为0x09AF；源地址为发送数据报节点地址，目标地址是该数据报需要送达的节点地址；数据为该数据报所要传输的信息，占l字节，高4位为报类型，低4位为数据信息，数据域格式如表2所列；CRC16为源地址、目标地址、数据的CRC校验值。

载波通信程序采用中断方式，分发送和接收两部分，中断信号由PL2102同步脉冲输出引脚(HEAD)产生，载波通信接收、发送程序如图8所示。

结语
基于电力线通信的诱导通风控制系统，硬件设计上采用专用电力线载波通信芯片，信号发送和接收分别应用了功率放大及接收滤波电路，软件上采用了数据校验CRC16，保证通信的可靠性。该设计方案具有系统构建简单、成本低、调试维护方便的优点。