PoLiModem - PowerLine Modulator Demodulator

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Abb. 1 - Das Modem

Hier seht Ihr die erste Komponente die zum Projekt PoLiTECS enstanden ist. Es handelt sich hierbei um einen Konverter zwischen PowerLine und der RS232 Schnittstelle (COM-Port) eines PCs. Mit dem PoLiModem ist es möglich Befehle in das PowerLine Netzwerk zu senden und auch zu empfangen. Die maximale Geschwindigkeit beträgt 1200Baud.

Der Grund warum das Projekt mit diesem Teil beginnt ist folgender. Es musste zu Beginn sichergestellt werden, daß eine Datenübertragung auf der 230V Netzleitung möglich ist, ausserdem konnten so Erfahrungen was die Reichweite und Störanfälligkeit betrifft gesammelt werden. Aus diesem Grund wurden zu Beginn gleich zwei Exemplare gebaut.

Kernkomponente ist der TDA5051 von Philips. Bei diesem IC handelt es sich um ein vollständiges PowerLine Modem. Hier ein paar seiner Fähigkeiten:

  • Full digital carrier generation and shaping
  • Modulation/demodulation frequency set by clock adjustment, from microcontroller or on-chip oscillator
  • Fully integrated output power stage with overload protection
  • Automatic Gain Control (AGC) at receiver input
  • 8-bit A/D (Analog to Analog) converter and narrow digital filtering
  • Digital demodulation delivering baseband data
  • Few external components for low cost applications
  • SO16 plastic package

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Abb. 2 - Die Platine im Gehäuse

Das Modem besteht, bis auf zwei Teile, aus gängigen Komponenten. Problematisch sind der Übertrager, zur Ankopplung des TDA5051 an die Netzleitung und der TDA5051 selbst. Zu bekommen sind beide Teile bei Segor.

Das Bild Links zeigt den inneren Aufbau des Modems. Hierbei handelt es sich um die aufwändigste Variante in der sich das Modem aufbauen lässt. Es bietet eine galvanische Entkopplung und hat einen zusätzlichen Verstärker für die ankommenden PowerLine Signale.

Besonders die galvanische Trennung war wichtig, da dieses Gerät eine direkte Verbindung mit einem PC hat. Somit ist die Gefahr geringer, daß bei einer Störung der PC in Mitleidenschaft gezogen wird.

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Abb. 3 - Die Platine von der Seite

Das Bild Nummer drei zeigt eine Nahaufnahme der Modemplatine. Zu sehen sind der Trafo und darunter grau und rund der Übertrager. Diese zwei Bauteile stellen sicher, daß der Netzspannungsteil vom Rest sauber entkoppelt wird. Ausserdem zu sehen der MAX232 unten links zur Anpassung der Pegel zwischen PC und dem TDA5051 da dieser mit TTL Pegeln arbeitet.

Das Gehäuse stammt von einem alten defekten Netzteil, durch den bereits vorhandenen Kaltgeräteanschluss bestens geeignet für diese Applikation. Rechnerseitig erfolgt der Anschluss durch die RJ45 Buchse. Bei dem blauen Kabel handelt es sich um ein sogenanntes Konsolen-Kabel, es wird bei jedem Cisco-Router mitgeliefert und dient zur Konfiguration desselben.

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Abb. 4 - Platine von unten mit TDA5051

Zu guter letzt noch ein Blick auf die Layoutseite. Hier gibt es eigentlich nicht viel zu sagen. Ausser das die recht eigenwillige Form diesmal mein Werkzeug ziemlich beansprucht hat. Besonders der rechteckige Ausschnitt beim Kaltgeräteanschluss. Dieses FR4 ist ein wahres Teufelszeug, selbst schmalste Streifen sind nahezu unzerbrechlich.

Das einzigste Bauteil auf dieser Seite der Platine, dafür aber das Wichtigste, ist der TDA5051.

Auch diese Platine wurde wieder mit Hilfe des UV-Belichtungsgeräts hergestellt.

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Letzte Änderung 17.12.2007 ::Cabal