MN-L80X-DP – MicroNature

MicroNature

MN-L80X-DP

O MN-L80X-DP é um módulo de comunicação por linha de energia (PLC) totalmente integrado, com ultracompacto
dimensões e um design de montagem com dedos dourados P2,54mm. Sua solução de PA externa aumenta a capacidade de transmissão
em aproximadamente 15dB em comparação com o módulo de PA embutido. Este módulo versátil é amplamente aplicável a aplicações de comunicação em tempo real baseadas em PLCs, incluindo iluminação pública inteligente, sistemas domésticos inteligentes e inteligentes
estacionamento, ar-condicionado central e dispositivos terminais de Internet das Coisas (IoT) de energia ubíqua.

O MN-L80X-DP é um modem de comunicação integrado multimodo de alta e baixa velocidade para portadora de linha de energia
com um processador ARM Cortex-M3, suportando P 1901.1 e modulação OFDM/FSK

O MN-L80X-DP fornece interfaces periféricas ricas como UART, PWM e GPIO, com um sistema integrado
Driver de linha embutido. Ele roda no sistema operacional IoT open-source LiteOS da Huawei, oferecendo uma visão mais aberta
ambiente de desenvolvimento e um sistema operacional mais rápido e seguro.

Vantagem do Produto

1) Desempenho da CPU e Memória

  • Processador Cortex-M3 de alto desempenho com velocidade de clock de 200MHz
  • SRAM embarcada 256KB

2) Índice de Comunicação

  • Compatíveis com o subconjunto padrão IEEE1901.1 (PLC-IoT), chips que utilizam esse subconjunto permitem interoperabilidade perfeita.
  • Faixa de frequência de comunicação: 0,076MHz-5,7MHz, com cinco segmentos ajustáveis: 2,5MHz-5,7MHz (alta velocidade), 0,5
    MHz-3,7MHz, 0,7MHz-3MHz, 0,2MHz-0,47MHz e 0,076MHz-0,145MHz (anti-interferência de baixa velocidade). Subportadoras
    são configuráveis.
  • A taxa máxima da camada física é de 0,507 Mbit/s, e a taxa da camada de aplicação é de 80 Kbps.
  • A sensibilidade de recepção é superior a 0,2 mVpp (aproximadamente 110 dB, em condições laboratoriais), com recepção estável sob
    Barulho forte.
  • Com tecnologia OFDM, suporta modos de modulação BPSK/QPSK com funções FEC e CRC, oferecendo ruído robusto
    capacidades de redução e correção de erros.

3) Característica MAC

  • O método de acesso híbrido combina TDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo) com CSMA/CA (Acesso Múltiplo por Sentido de Operadora com Colisão
    Evitação).
  • Suporta alocação de intervalos de tempo, permitindo slots dedicados para diferentes nós com base nos requisitos de serviço, para melhorar o desempenho em tempo real e
    confiabilidade.
  • Suporta segmentação e remontagem de dados, permitindo transmissão fragmentada de dados que excedam o comprimento máximo de quadro da camada MAC.
  • Fornece retransmissão e verificação de CRC para garantir a precisão da transmissão de dados
  • Suporta QoS multinível (tipicamente 4 níveis), permitindo diferentes prioridades para comandos de controle, dados de leitura de medidores, relatórios de status e outros serviços.

4) Características de Rede

  • A rede em árvore consiste em três tipos de nós: CCO (nó central, responsável pela construção e gestão da rede), STA (terminal),
    e PSTA (relé).
  • Um único CCO pode lidar com até 1.000 nós, com um cenário típico de 500 nós e 2 níveis completando a rede automática em 10 segundos.
  • Suporta relé de 15 níveis, roteamento dinâmico e endereçamento multi-caminho, alternando automaticamente para o caminho ótimo durante flutuações da rede
  • Suporta unicast, multicast e broadcast; AES128/256 de hardware com lista branca e capacidades de boot seguro

5) Consumo de Energia do Módulo

  •  Consumo de energia estática (escuta) <100mW@3,3V
  •  Consumo de energia em estado ocioso <50mW@3,3V
  •  Consumo dinâmico de energia (emissão de potência total) <700mW@3,3V
  •  Consumo dinâmico de energia: Típico 12V (modo de configuração total) <4,074W @50 ohms de carga + 16Vpp,
    valor típico <1300mW@50 carga de ohms + 16Vpp
  •  Consumo máximo de energia: 3,3V, corrente máxima: 220mA; 12V típico, corrente máxima: 330mA
MN-L80X-DP (1)
  • Parâmetros Técnicos
  • Empacotamento do Módulo e Definição de Pinos
    • Faixa de tensão de operação: 3,3V ±10%, 8V-32V (tipicamente 12V ±10%)
    • Faixa de temperatura de operação: -40°C a 85°C
    • Faixa de temperatura de armazenamento: -40°C a 125°C

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

  • Definição de pinos e instruções de multiplexação:

    Número de ordem do PIN Definição de PIN Multiplexação de sinais e outras instruções
    Distribuição frontal do dedo dourado do pino (pinos 1-9)
    1 PLC+ Comunicação PLC+
    A interface exige o projeto de uma rede de filtragem para isolá-la de outras fontes de energia AC; Geralmente, a capacidade de proteção é
    Necessário.
    Potência: Modo Diferencial/Modo Comum: +/-4KV
    2 PLC- Porta de comunicação PLC: Uma rede de filtragem deve ser projetada para isolá-la de outras fontes de energia AC; geralmente
    Nível de proteção: Modo comum/ modo diferencial: +/-4KV
    3 GND GND Científico
    4 12V Entrada de energia do PA
    5 3,3V Entrada de energia
    6 UART0_RXD GPIO9, Multiplexed Signal 1: UART0_RX (a porta de serviço padrão para externa
    Comunicação do MCU, com um pull-down de 10K implementado no interno do módulo
    design)
    7 UART0_TXD GPIO 10, Multiplexed Signal 1: UART0_TX (a porta de serviço padrão para
    comunicação externa com MCU, com um pull-up de 10K embutido no módulo)
    8 GPIO0 GPIO 15, Entrada/Saída Geral de E/S
    9 PWM0 GPIO0, sinal padrão de multiplex 2: PWM_OUT 1
    Distribuição dos pinos reversos do dedo de ouro (pinos 9-18)
    10 GPIO1 GPIO 16, Entrada/Saída Geral de Entrada/Saída
    11 PWM1 GPIO 19, Multiplex Signal 2: PWM_OUT 2
    12 GPIO2 GPIO 17, Entrada/Saída Geral de E/S
    13 GPIO3 GPIO 18, Entrada/Saída Geral de Entrada/Saída
    14 ADC1 VIN4, entrada ADC (projeto de módulo com um resistor limitador de corrente série 75R e um capacitor de desacoplamento terra)
    15 ADC2 VIN 5, entrada ADC (projeto de módulo com um resistor limitador de corrente 75R em série e capacitor de desacoplamento aterrado)
    16 UART1_RXD UART1_RXD, Multiplex Signal 0: Esta é a entrada padrão para dados UART1
    recepção, com um resistor pull-up embutido de 10kΩ. É usado para programação
    Testes.
    17 UART1_TXD

    UART1_TXD, Multiplex Signal 0: Esta é a entrada padrão para o TXD do UART1. O módulo'
    o projeto interno inclui um resistor pull-up de 10kΩ, e a recepção de dados UART1 é usada para
    Testes de programação. 18 RST RSTN, Entrada de Sinal de Resetar do Sistema, Ativo de Baixo Nível

    18 RST RSTN, Entrada de Sinal de Resetar o Sistema, Ativo de Baixo Nível

Referência de Design de Hardware do Lado do Usuário

1) Requisitos de Projeto de Entrada de Fonte de Alimentação

  • Coloque pelo menos um capacitor de entrada de 10uF/12V (0,1uF para o terra) e um capacitor de desacoplamento próximos aos terminais de entrada 3,3V/12V do módulo da placa-mãe para reduzir o ondulação da fonte de alimentação, com ondulação pico a pico abaixo de 100mVpp.
  • Coloque um diodo TVS próximo aos terminais de entrada 3,3V/12V do módulo da placa-mãe para dissipar as correntes de surto.
  • O módulo de 3,3V e outros componentes de 3,3V na placa-mãe utilizam isolamento de esferas magnéticas de 600R/100MHz com corrente nominal de 1A ou superior.
  • O circuito do módulo de 3,3V deve fornecer uma corrente mínima de 250mA ou superior.
  • O módulo de circuito de 12V deve fornecer uma corrente máxima de 350mA ou mais.

 

2) Circuito de Referência de Acoplamento de Sinal do Usuário

Typical Single-phase AC

Um diagrama típico de circuito de referência acoplado em corrente alternada monofásica

Typical Single-phase DC

Um diagrama típico de circuito de referência acoplado DC monofásico

 

3) Networking Típico de CCO e STA

CCO and STA Typical Networking

  • CCO significa Controlador Central de PLC, e STA significa Estação PLC.
  • O CCO é compatível em hardware com o STA, mas o software é diferente.
  • Em aplicações simples, o CCO pode operar de forma independente, sem precisar de um MCU externo. Para redes baseadas em nuvem, é necessário um MCU externo para estabelecer a conexão via Ethernet cabeada ou meios sem fio.
  • Em um ambiente típico de rede CCO, recomenda-se instalar um isolador AC220 na linha de 220VAC na frente do CCO para filtrar o ruído de outras redes de energia. Isso evita interferências na qualidade da comunicação da rede local CCO e reduz o impacto do CCO local em outras redes de comunicação PLC