Plc Power Line Communications

Power Line Communications y la tecnología X10 |

|
Esta tecnología utiliza la red eléctrica para transmitir por un canal la energía eléctrica de consumo y por otro canal los datos. Los primeros proyectos para controlar dispositivos por medio de la corriente eléctrica fueron desarrollados entre los años 1976 y 1978, en Glenrothes Escocia, por los ingenieros de Pico Electronics y la empresade sistemas de audio BSR. Como resultados de sus estudios y experimentación nació el protocolo X-10 que se ha convertido en un estándar internacional para la domótica.Detector de portadora a 120kHzPara recibir las señales X10, es necesario detectar la la presencia de una señal de 120 kHz en la l´ınea de alimentación de CA. Esto se logra con un condensador de desacoplamiento, un filtro de paso alto(High-pass filter), un amplificador sintonizado, y un detector de onda envolvente como vemos en la siguiente figura:  Debido a que la impedancia de un condensador es:Un condensador de 0,1 µ F como el de la figura 2 presenta una baja impedancia (13 Ω) a una frecuencia de transmisión de 120 kHz, pero una impedancia alta (31,8kΩ) a los 50 Hz de frecuencia de l´ınea.Este filtro de paso alto permiteque la señal de 120 kHz pase de forma segura a traves a la l´ınea de 50 Hz. Como la frecuencia portadora de 120 kHz es mucho más alta que la frecuencia de l´ınea de conducción eléctrica de 50 Hz, es preciso que exista un filtro de RC que pase la señal de 120 kHz y elimine las de 50 Hz en su salida. El filtro de paso altoUn filtro paso alto (High Pass Filter) es un filtro electrónico que atenúan lascomponentes de baja frecuencia pero no las de alta frecuencia. El filtro de paso que poseen los módulos X10 es un simple circuito RC en serie en el cual la salida es la ca´ıda de tensión en la resistencia.El producto de la resistencia por el condensador (RxC) es la constante de tiempo, cuyo rec´ıproco es la frecuencia de corte, es decir, donde el módulo de la respuesta en frecuencia baja 3dBrespecto a la zona pasante:  Donde fc es la frecuencia de corte en hercios (Hz), R es la resistencia en ohmios (Ω) y C es el capacitor en faradios (F).Para un simple filtro de paso alto, el punto de quiebre de -3 db bajo R = 33kΩ y C = 150pF es:  El punto f3 asegura que las señales de 50Hz sean completamente atenuadas mientras que las de 120kHz pasen a travez de las etapas de amplificación. Luego deser filtrado, los 120kHz de señal son amplificados utilizando una serie de inversores configurados para ganar amplificación. La señal amplificada pasa a traves de un detector de envolvente, formado por un diodo, un capacitor y una resistencia. La salida del detector de envolvente se almacena a través de un inversor y se env´ıa a un pin de entrada (RC3) de la PIC16F877A.En cada interrupción de pasopor cero (recordar el punto de interrupción RB0 del PIC) ,el punto RC3 comprueba dentro de 1 ms de transmisión para ver si el portador está presente o no. La presencia o ausencia del portador en la corriente representa unos y ceros que forman los mensajes X10. Generador del portador a 120 kHz
Anteriormente se explicó que X10 utiliza una modulación de 120kHz para transmitir la información sobrelas linea de 50Hz. Para ello cada módulo debe tener un generador de modulación a 120kHz (para comunicarse con los otros dispositivos), esto se logra mediante un circuito oscilador externo. Este módulo se configura como PWM para que funcione a 120kHz con un tiempo de trabajo al 50 %, es decir, que la señal sea 50 % estado alto y 50 % estado bajo. Es importante que la frecuencia que genere el PIC estédentro del rango de ±2kHz que se establece en el protocolo X-10.
Después de la inicialización, el CCP1 está habilitado en forma continua, y el bit TRISC es usado como puente a la salida del PWM. Cuando el bit TRISC es habilitado, el pin funciona como entrada mientras la señal de 120kHz no se ha presentado al pin. Cuando el bit TRISC es llenado, el pin se convierte en una salida y la señal de...