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Hace 4 Semanas #1


Diseño de un modem de BPL
Buenas noches, estoy embarcado ya en mi proyecto de Tesis y éste consta de la transmisión de voz y datos a través de la red eléctrica, lo que tengo hasta el momento es lo siguiente:

He conseguido realizar una modulación de alta frecuencia mediante un XR2206 y un XR2211, pensaba transmitir los datos vía puerto serial utilizando una interfaz con un MAX232. Poseo dos arduinos nano para que funcionen de placa microcontroladora.

Mi problema es lo siguiente: Necesito transmitir voz y datos a través de la red eléctrica, pero la voz debe ser bidireccional y full duplex si es posible. Los integrados como el ST7540 realizan una comunicación semi-duplex, lo cual podría servir para los datos sin embargo no para la voz. Pensé en realizar una duplexación por división de frecuencia y así tener dos bandas para enviar y recibir datos a la vez, aunque no veo la manera de acoplarlo al ST7540 por eso la otra opción es el diseño del modem como tal.

Una cosa que no entiendo bien es lo del acoplamiento entre la señal de baja frecuencia pero alto voltaje que sería la línea, a 60Hz y 110VAC y nuestra señal de datos modulada FSK que tendría como máximo una amplitud de 2V. He leído en el foro que es mediante acoplamiento capacitivo o inductivo y filtros de tipo T, pero no entiendo bien como hacer esa parte en específico.

Lo ideal sería transmitir la señal proveniente de una red ADSL y transmitirla por la red, la que lleva consigo dentro ya el internet y la señal de telefonía, o en su defecto conectar dos computadoras y poder así compartir datos, no sé si de alguna manera para la voz se podrán usar telefonos IP o cualquier otra cosa, voy comenzando con esto y bueno espero puedan echarme una mano con sugerencias ya que he investigado bastante sobre el asunto y veo que no es tan facil esto.

Gracias por su tiempo y espero no haber violado ninguna norma.




Es así como se debe hacer el acoplamiento? no debería ser mediante filtros u algo?
Hace 3 Semanas #2


Puedes buscar sobre el protocolo X-10 que usa la red para transmitir datos, y "aprovecha" los cruces por cero de la red para recibir y transmitir. Hay hojas de datos y aplicación que te darán un detalle a nivel de circuito. Saludos.
Hace 3 Semanas #3


Gracias, he estado viendo eso del protocolo X-10, pero por lo que veo sólo envía pulsos a través de la red o estoy equivocado? yo necesitaría más bien enviar dos señales FSK a distintas frecuencias.

He encontrado una solución a mi problema, y resulta que es mediante acople inductivo. Mi pregunta es la siguiente, ¿Qué consideraciones debo de tomar a la hora de adquirir un transformador para realizar tal tarea?

En el emisor de ese diagrama, que evitaría que la señal de 60Hz se me devuelva hacia el 2206?
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg PLC SOLUTIONS EMITTER.jpg (86,3 KB (Kilobytes), 4 visitas)
Tipo de Archivo: jpg receiver PLC.jpg (85,8 KB (Kilobytes), 5 visitas)
Hace 3 Semanas #4

Avatar de ByAxel

Hola.
Por experiencia, transmitir datos por la red se debe de hacer en un ambiente controlado, porque el encendido del fluorescente, el chasquido del interruptor, el encendido de un motor dan problemas, es decir hay muchas perturbaciones, ruido en la red que perjudica al sistema.

Transmitir voz no es complicado, solo se debe de usar filtros que eliminen la de 60/50Hz, acople inductivo o capacitivo, claro no esperes que la voz sea muy nítida.

El tema de datos se complica y para no perder información se debe de hacer la transmición en momentos clave, asi como el X10 que lo hace en los cruce por cero. Las formas de modulación tambien son clave.

Los que me dieron mejor resultado son integrados preparados para dicho trabajo, estos integran filtros pasivos y activos que aseguran el envio/recepción de los datos, las modulaciones que mejor resultado dan descienden de la FSK, como B-FSK, B-PSK, Q-PSK, 8-PSK y OFDM (ST Microelectronics tiene de estos).

Y sobre arduino, existe unshield llamado Mamba - Narrow Band Powerline.

Saludos
Hace 3 Semanas #5


Si deseas usar FSK, con dos frecuencias, el transformador debe funcionar en la banda de esas 2 frecuencias. Si usas por ejemplo 90KHz y 110KHz, lo puedes diseñar a 100KHz, y por supuesto con núcleo de ferrite. La propia banda de paso del transformador ya funciona como un filtro pasaaltos para limitar la tensión de red, ayudando a los filtros que figuran en tu circuito, Saludos.
Hace 3 Semanas #6


ByAxel dijo: Ver Mensaje
Hola.
Por experiencia, transmitir datos por la red se debe de hacer en un ambiente controlado, porque el encendido del fluorescente, el chasquido del interruptor, el encendido de un motor dan problemas, es decir hay muchas perturbaciones, ruido en la red que perjudica al sistema.

Transmitir voz no es complicado, solo se debe de usar filtros que eliminen la de 60/50Hz, acople inductivo o capacitivo, claro no esperes que la voz sea muy nítida.

El tema de datos se complica y para no perder información se debe de hacer la transmición en momentos clave, asi como el X10 que lo hace en los cruce por cero. Las formas de modulación tambien son clave.

Los que me dieron mejor resultado son integrados preparados para dicho trabajo, estos integran filtros pasivos y activos que aseguran el envio/recepción de los datos, las modulaciones que mejor resultado dan descienden de la FSK, como B-FSK, B-PSK, Q-PSK, 8-PSK y OFDM (ST Microelectronics tiene de estos).

Y sobre arduino, existe unshield llamado Mamba - Narrow Band Powerline.

Saludos
Muchas gracias, el ambiente será controlado y sin perturbaciones salvo las mismas que genera la propia red eléctrica. La idea es transmitir datos de un computador a otro y viceversa, hacer una especie de chat, como lo que hizo el compañero Editronik que vi acá en otros topics, con la diferencia es que debe ser bidireccional, es decir me imagino que se deben enviar distintas frecuencias para el envío y recepción de datos. Quizá opte por esos integrados que mencionas para el envío y recepción de datos aunque no sé si éstos al ser semiduplex pueden enviar y recibir datos sin tener que configurar uno como emisor y el otro como receptor y tener que estar cambiando la configuracion cuando quiera contestar y así...

El problema de la voz es el siguiente, debe ser full duplex, pero según lo que investigué ni los integrados preparados ni modulando yo mismo la señal con FSK podré enviar y recibir al mismo tiempo porque habría sobre modulación, entonces yo pensé poner dos canales distintos para el envío y recepción de datos, algo así:

Envío de emisor a receptor a una frecuencia, el receptor recibe a la misma. El receptor envía a otra y el emisor recibe a esa otra. Creo que esa técnica se llama duplexación por división de frecuencia, lo que yo quisiera es, de ser posible, oír lo que envíe a través de la computadora. Ahora, no sé como repercute eso en el canal y el ruido y esas cosas.

Pensé usar la comunicación serial con un MAX232 pero luego recordé que los arduinos tienen puertos seriales y que reciben datos, así podría ahorrarme algo de cable y usar el arduino como interfaz entre computador/modem, entonces no sé si sea posible.

Que idea me dan?, si se diese el caso que no pudiese recibir la voz por la computadora, que opciones tendría, hacer una especie de intercomunicador? como cuando enviamos señales de radio? es decir un microfono y un parlante para tanto el emisor como receptor?

De hacer esto tendría entonces ocho señales distintas dentro del canal y no sé si eso sature o algo, haré la primera prueba la semana que viene.

Vi el módulo, lo que no entiendo del Mamba es que si puedo establecer una comunicacion enviando datos como mensajes o solo recibe instrucciones binarias?, puedo enviar voz mediante eso?

---------- Actualizado después de 2 minutos ----------

smoke dijo: Ver Mensaje
Si deseas usar FSK, con dos frecuencias, el transformador debe funcionar en la banda de esas 2 frecuencias. Si usas por ejemplo 90KHz y 110KHz, lo puedes diseñar a 100KHz, y por supuesto con núcleo de ferrite. La propia banda de paso del transformador ya funciona como un filtro pasaaltos para limitar la tensión de red, ayudando a los filtros que figuran en tu circuito, Saludos.
Muchas gracias por solventar esa duda. Apenas termine el proyecto subiré acá fotos, diagrama y todo lo referente para quien quiera experimentar.
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