descripción general
En los últimos años, los propietarios de viviendas se han vuelto cada vez más conscientes de la energía, lo que ha aumentado la demanda de sistemas de gestión de energía en el hogar. Estos sistemas pueden ayudarlo a ahorrar dinero en sus facturas de servicios públicos y agregar un nivel de automatización que mejora la comodidad y la seguridad. Los propietarios de viviendas pueden elegir entre varias tecnologías, pero el método más sencillo y rentable es utilizar el cableado existente de la vivienda para crear una red de control.
NXP TDA5051A es un módem IC dedicado a transmitir y recibir ASK a través de redes eléctricas domésticas. Este artículo presenta el dispositivo y brinda ejemplos de aplicaciones de control de iluminación y redes domésticas que combinan un módem con un microcontrolador basado en ARM. Mire el video de NXP TDA5051A a continuación.
prólogo
Para la mayoría de los propietarios de viviendas, nada es más fácil o económico que crear una red de control utilizando el cableado existente de su hogar. Sin modificaciones importantes en la red de control, sin cableado nuevo y sin herramientas especiales de hardware o software para instalar. Por estas razones, las soluciones de línea eléctrica se han convertido en un enfoque popular para el monitoreo y control de energía en el hogar.
Una vez que se instala el sistema de control, los propietarios disfrutan de varios beneficios. El sistema proporciona un control preciso de luces, ventiladores y electrodomésticos, y permite que los electrodomésticos de la misma red compartan comunicaciones de datos, lo que genera ahorros significativos en las facturas de servicios públicos. Además, los sistemas con capacidades de automatización se pueden usar para iniciar eventos o encender y apagar dispositivos automáticamente sin la intervención del usuario. Esto permite a los propietarios aprovechar las facturas de servicios públicos más bajas fuera del horario de atención y brinda más control sobre el entorno de su hogar cuando el propietario no está. Las luces se pueden programar para que se enciendan y apaguen en momentos específicos, y los electrodomésticos se pueden configurar para rastrear sus propios datos operativos y monitorear el uso de energía.
El TDA5051A de NXP Semiconductors es un módem altamente integrado para aplicaciones de control en el hogar, que ofrece a los desarrolladores una manera simple y conveniente de satisfacer la demanda de los consumidores de redes de bajo costo y ahorro de energía para la automatización del hogar. Optimizado para enviar y recibir datos de Amplitude Shift Keying (ASK) a través de redes eléctricas domésticas, el TDA5051A se puede usar en una variedad de aplicaciones de control del hogar, como iluminación, electrodomésticos, monitores y medidores de energía, y sistemas de calefacción y refrigeración.
Módem Powerline NXP ASK TDA5051A
El NXP TDA5051A transmite y recibe señales digitales en líneas eléctricas estándar o en cualquier red de CA o CC de 2 hilos. Transmite a una velocidad de 600 (típico) o 1200 (máximo) baudios, funciona con una sola fuente de alimentación de +5 V CC y es un microcontrolador basado en ARM de baja potencia de la serie LPC11xx de NXP. La frecuencia de la portadora se establece mediante un reloj de referencia de entrada o un oscilador en el chip.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques del circuito TDA5051A. El IC incluye un amplificador de entrada sensible con control automático de ganancia (AGC) para detectar de forma segura señales pequeñas en fuentes de alimentación ruidosas. También cuenta con un filtro digital de banda estrecha con un ADC de 8 bits para un filtrado preciso y nítido de la señal de entrada y un demodulador digital de umbral variable para una recuperación óptima de la señal de datos de banda base. Los pines de datos son compatibles con TTL/CMOS para la conexión directa con microcontroladores y el circuito admite frecuencias operativas de 95 a 148,5 kHz.
Este IC está diseñado para uso en todo el mundo y cumple con las regulaciones estándar de la industria. Cumple con las normas de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), Industry Canada, MPT de Japón y CENELEC EN50065-1 de Europa para señalización en las bandas de frecuencia de 125-140 kHz y 95-125 kHz.
Las etapas de transmisión y recepción están controladas por un reloj de referencia externo, como el del microcontrolador del sistema, o un oscilador de referencia en el chip conectado a un cristal. Esto garantiza la precisión de la portadora de transmisión y el ajuste preciso de los filtros digitales, lo que hace que el rendimiento sea independiente de las perturbaciones de la aplicación, como la dispersión de los componentes, la temperatura y la desviación de la fuente de alimentación.