MN-L80X-DP – MicroNature

MicroNature

MN-L80X-DP

Das MN-L80X-DP ist ein vollständig integriertes Powerline-Kommunikationsmodul (SPS) mit ultrakompaktem Modul
Maße und ein P2,54 mm goldenes Fingerhalter-Design. Die externe PA-Lösung verbessert die Übertragungskapazität
um etwa 15 dB im Vergleich zum eingebauten PA-Modul. Dieses vielseitige Modul ist weit verbreitet für SPS-basierte Echtzeitkommunikationsanwendungen, einschließlich intelligenter Straßenbeleuchtung, Smart-Home-Systeme, intelligenten
Parkplätze, zentrale Klimaanlage und allgegenwärtige Internet-of-Things-(IoT)-Terminalgeräte.

Der MN-L80X-DP ist ein integriertes Hoch-/Niedergeschwindigkeits-Multimode-Netzträgerkommunikationsmodem
mit einem ARM Cortex-M3-Prozessor, der P 1901.1 und OFDM/FSK-Modulation unterstützt

Der MN-L80X-DP bietet reichhaltige Peripherieschnittstellen wie UART, PWM und GPIO mit integriertem Zubehör
Eingebauter Leitungstreiber. Es läuft auf Huaweis Open-Source-IoT-Betriebssystem LiteOS und bietet eine offenere Atmosphäre
Entwicklungsumgebung und ein schnelleres, sichereres Betriebssystem.

Produktvorteil

1) CPU- und Speicherleistung

  • Hochleistungs-Cortex-M3-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 200 MHz
  • Eingebettetes SRAM 256KB

2) Kommunikationsindex

  • Kompatibel mit dem IEEE1901.1 (PLC-IoT) Standard-Subset ermöglichen Chips, die diese Teilmenge nutzen, eine nahtlose Interoperabilität.
  • Kommunikationsfrequenzband: 0,076 MHz–5,7 MHz, mit fünf verstellbaren Segmenten: 2,5 MHz–5,7 MHz (Hochgeschwindigkeit), 0,5
    MHz-3,7MHz, 0,7MHz-3MHz, 0,2MHz-0,47MHz und 0,076MHz-0,145MHz (Langsamgeschwindigkeits-Anti-Interferenz). Unterträger
    sind konfigurierbar.
  • Die Spitzenrate der physikalischen Schicht beträgt 0,507 Mbit/s, die Anwendungsschicht 80 Kbps.
  • Die Empfangsempfindlichkeit liegt über 0,2 mVpp (etwa 110 dB, Laborbedingungen), mit stabilem Empfang unter
    Starker Lärm.
  • Mit OFDM-Technologie unterstützt er BPSK/QPSK-Modulationsmodi mit FEC- und CRC-Funktionen und bietet so robustes Rauschen
    Reduktions- und Fehlerkorrekturfunktionen.

3) MAC-Charakteristik

  • Die hybride Zugriffsmethode kombiniert TDMA (Time Division Multiple Access) mit CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access mit Kollision
    Vermeidung).
  • Unterstützt die Zuweisung von Zeitfenstern und ermöglicht dedizierte Zeitslots für verschiedene Knoten basierend auf Serviceanforderungen, um die Echtzeitleistung zu verbessern und
    Zuverlässigkeit.
  • Unterstützt Datensegmentierung und -wiederassemblierung, was eine fragmentierte Übertragung von Daten ermöglicht, die die maximale Framelänge der MAC-Schicht überschreitet.
  • Bietet Nachübertragung und CRC-Überprüfung zur Sicherstellung der Datenübertragungsgenauigkeit
  • Unterstützt mehrstufige QoS (typischerweise 4 Stufen), wodurch unterschiedliche Prioritäten für Steuerbefehle, Messgeräte, Statusberichte und andere Dienste ermöglicht werden.

4) Netzwerkmerkmale

  • Das Baumnetzwerk besteht aus drei Arten von Knoten: CCO (Kernknoten, zuständig für den Netzwerkaufbau und -management), STA (Terminal),
    und PSTA (Relais).
  • Ein einzelner CCO kann bis zu 1.000 Knoten bearbeiten, wobei ein typisches 500-Knoten-Szenario mit zwei Stufen die automatische Vernetzung in 10 Sekunden abschließt.
  • Unterstützt 15-stufiges Relais, dynamisches Routing und Mehrweg-Adressierung und schaltet bei Netzwerkschwankungen automatisch auf den optimalen Pfad um.
  • Unterstützt Unicast, Multicast und Broadcast; Hardware-AES128/256 mit Whitelisting- und sicheren Bootfunktionen

5) Stromverbrauch des Moduls

  •  Statischer Stromverbrauch (Hören) <100mW@3,3 V
  •  Stromverbrauch im Leerlaufzustand <50mW@3,3 V
  •  Dynamischer Stromverbrauch (Vollleistungsausstrahlung) <700mW@3,3 V
  •  Dynamischer Stromverbrauch: Typischer 12V (Vollkonfigurationsmodus) <4,074W @50 Ohm Last + 16Vpp,
    typischer Wert <1300mW@50 Ohm-Last + 16 Vpp
  •  Maximaler Stromverbrauch: 3,3 V, Maximalstrom: 220 mA; typische 12V, maximaler Strom: 330 mA
MN-L80X-DP (1)
  • Technische Parameter
  • Modulverpackung und Pin-Definition
    • Betriebsspannungsbereich: 3,3V ±10 %, 8V-32 V (typischerweise 12 V ±10 %)
    • Betriebstemperaturbereich: -40°C bis 85°C
    • Lagertemperaturbereich: -40°C bis 125°C

    35mm*15mm(18mm)*1,6mm

  • Pin-Definition und Multiplexing-Befehle:

    PIN-Bestellnummer PIN-Definition Multiplex-Signale und andere Befehle
    Frontseitige Pin-Verteilung des Goldfingers (Pins 1–9)
    1 PLC+ PLC+-Kommunikation
    Die Schnittstelle erfordert die Planung eines Filternetzwerks, um sie von anderen Wechselstromquellen zu isolieren; Im Allgemeinen lautet die Schutzfähigkeit
    Erforderlich.
    Leistung: Differentialmodus/Gemeinsamer Modus: +/-4 KV
    2 PLC- SPS-Kommunikationsport: Ein Filternetzwerk muss so gestaltet sein, dass es von anderen Wechselstromquellen isoliert ist; Allgemein
    Schutzniveau: Common-Mode/Differentialmode: +/--4 KV
    3 GND Wissenschaftliches GND
    4 12V PA-Leistungseingang
    5 3,3V Leistungseingang
    6 UART0_RXD GPIO9, Multiplex-Signal 1: UART0_RX (der Standard-Dienstport für externe Anschlüsse
    MCU-Kommunikation, mit einem 10K-Pulldown, der intern im Modul integriert ist
    Design)
    7 UART0_TXD GPIO 10, Multiplexed Signal 1: UART0_TX (der Standard-Dienstport für
    externe MCU-Kommunikation mit integriertem 10K-Pull-up am Modul)
    8 GPIO0 GPIO 15, Allgemeine Ein-/Ausgabe-Ein-/Ausgabe
    9 PWM0 GPIO0, Standardmultiplex-Signal 2: PWM_OUT 1
    Verteilung der Rückseitenstifte des Goldfingers (Stifte 9–18)
    10 GPIO1 GPIO 16, Allgemeiner Ein-/Ausgabe-Ein- und Ausgang
    11 PWM1 GPIO 19, Multiplex-Signal 2: PWM_OUT 2
    12 GPIO2 GPIO 17, Allgemeiner Ein-/Ausgabe-Ein- und Ausgang
    13 GPIO3 GPIO 18, Allgemeiner I/O-Eingang/Ausgabe
    14 ADC1 VIN4, ADC-Eingang (Moduldesign mit einem Serien-75R-Strombegrenzungswiderstand und einem Masseentkopplungskondensator)
    15 ADC2 VIN 5, ADC-Eingang (Moduldesign mit einem Serien-75R-Strombegrenzungswiderstand und einem Masseentkopplungskondensator)
    16 UART1_RXD UART1_RXD, Multiplexsignal 0: Dies ist der Standardeingang für UART1-Daten
    Empfang, mit einem eingebauten 10kΩ-Pull-up-Widerstand. Es wird für Programmierung verwendet.
    Tests.
    17 UART1_TXD

    UART1_TXD, Multiplexsignal 0: Dies ist der Standardeingang für UART1 TXD. Das Modul
    s internes Design beinhaltet einen 10 kΩ Pull-up-Widerstand, und UART1-Datenempfang wird verwendet für
    Programmiertests. 18 RST RSTN, System-Reset-Signal-Eingang, niedriger Pegel aktiv

    18 RST RSTN, System-Reset-Signal-Eingang, niedriger Pegel aktiv

Benutzerseitige Hardware-Designreferenz

1) Anforderungen an den Eingang der Stromversorgung

  • Platziere mindestens einen 10uF/12V-Eingangskondensator (0,1uF zu Masse) und entkopple den Kondensator in der Nähe der 3,3V/12V-Eingangsanschlüsse des Motherboard-Moduls, um die Stromversorgungswelle zu reduzieren, mit einer Spitzen-zu-Spitzen-Welle unter 100mVpp.
  • Platziere eine TVS-Diode in der Nähe der 3,3V/12V-Eingangsanschlüsse des Mainboard-Moduls, um Überspannungsströme abzuleiten.
  • Das 3,3V-Modul und andere 3,3V-Komponenten auf dem Mainboard verwenden eine 600R/100MHz magnetische Perlenisolation mit einer Stromangabe von 1A oder höher.
  • Der 3,3V-Modulkreis muss einen Mindeststrom von 250 mA oder mehr liefern.
  • Das 12V-Schaltmodul muss einen Mindeststrom von 350 mA oder mehr liefern.

 

2) Benutzerseitige Signalkopplungs-Referenzschaltung

Typical Single-phase AC

Ein typisches einphasiges AC-gekoppeltes Referenzschaltungsdiagramm

Typical Single-phase DC

Ein typisches einphasiges Gleichstrom-Referenzschaltschema

 

3) CCO und STA Typisches Netzwerk

CCO and STA Typical Networking

  • CCO steht für PLC Central Controller, STA steht für PLC Station.
  • Der CCO ist hardwarekompatibel mit dem STA, aber die Software unterscheidet sich.
  • In einfachen Anwendungen kann CCO unabhängig arbeiten, ohne ein externes MCU zu benötigen. Für cloudbasierte Netzwerke wird ein externes MCU benötigt, um die Verbindung über kabelgebundenes Ethernet oder drahtlose Mittel herzustellen.
  • In einer typischen CCO-Netzwerkumgebung wird empfohlen, einen AC220-Isolator auf der 220VAC-Leitung am CCO-Frontend zu installieren, um Rauschen aus anderen Stromnetzen zu filtern. Dies verhindert Störungen in der lokalen CCO-Netzwerkqualität und verringert die Auswirkungen der lokalen CCO auf andere SPS-Kommunikationsnetze