PoLiModem - PowerLine Modulator Demodulator

p03_1_modem_geschlossen.jpg
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

 

p03_1_modem_offen.jpg
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.

 

p03_1_modem_platine.jpg
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.

 

p03_1_modem_layout.jpg
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.

 

Diese Seite präsentiert euch Cabal
Letzte Änderung 17.12.2007 ::Cabal

Kommentare:

Cabal am 25.03.2008 - 20:10
Hallo Leute,

BITTE LEST meinen Kommentar vom 4 February, 2006 - 17:42 UTC. Und lasst euch gesagt sein die Mühe das nachzubauen könnt ihr euch sparen. Der Krempel funktioniert nicht zuverlässig jedes Schaltnetzteil stört die Übertragung massiv.

Cabal

EOF

Alex am 25.03.2008 - 19:28
Ich würde mich ebenso über eine Schematik zwecks Nabau freuen!

Grüße
Alex

Thorsten am 20.04.2007 - 15:58
Hallo.

Mich würde auch die Schematic und die Bauteileliste interessieren, da ich das Modem ebenfalls gerne nachbauen würde. Falls dieses möglich ist, würde ich mich über eine Antwort freuen.

mfg

Thorsten

Thomas Burmester am 23.09.2006 - 18:13
Hallo!
Wollte mal fragen ob man den Schaltplan und die Partlist zu Ihrem PoLiModem - PowerLine Modulator Demodulator bekommen kann da ich dieses im Rahmen eines Jugend Forscht Projekts gerne nachbauen würde.
Der Schaltplan von der SMD-Variante würde mich auch interessieren falls Sie bereit wären mir diesen zur Verfügung zu stellen.
Leider bekomme ich keine antwort per email deshalb versuche ich es jetzt mal über dieses Forum.

Mit freundlichen Grüßen

Thomas Burmester

Cabal am 14.03.2006 - 18:51
Hallo es gibt im Datenblatt eine Beispielschaltung "Fig.23 Application diagram with power line insulation, with improved sensitivity". Dort sitzt vorm Eingang des TDA ein Transistor, der den Pegel der ankommenden Signale anhebt. Powerline ist auch hier bei mir sehr anfällig für Störungen, was mit der Grund ist das sich auf der Seite da nix mehr tut. Was helfen könnte ist die Übertragungsgeschwindigkeit zu drosseln und die Daten im Manchestercode zu übertragen.

Gruß Cabal

Matthias am 14.03.2006 - 00:36
Hi, ich arbeite momentan auch an der Power Line Kommunikation. Du hast was von Verstärkern geschrieben um das Signal zu verstärken. Kannst du mir sagen wie du das gemacht hast. Ich hab nämlich das Problem, das bei mir die Kommunikation zwar funktioniert, aber wenn ich z.B. nen PC an mache oder andere Verbraucher wie Kühlschrank, dann funktioniert die Übertragung nicht mehr -> zu stark gestört. Bist du auch auf das Problem gestoßen, wenn ja wie hast du das gelöst?
Mfg
Matthias

lukas Hämmerle am 17.02.2006 - 19:50
hab ich gemacht. weiss jetzt nur noch nicht wie das Koppelnetzwerk beim Übertrager genau funktioniert habs mir zwar durchgelesen. blick jedoch nicht ganz durch. Vielleicht kannst dumir dabei auch noch helfen wär dir dankbar. verwende die schaltung mit dem Übertrager jedoch ohne improved sensitivity. mfg lukas

Cabal am 04.02.2006 - 18:42
Hi

schau mal bei Philips vorbei http://www.semiconductors.philips.com/pip/TDA5051A.html
dort gibts es das Datenblatt in dem alles wichtige drinsteht.

Gruß Cabal

lukas Hämmerle am 04.02.2006 - 17:03
Hallo!!!
Ich bin gerade an meiner Matura dran und muss ein Maturaprojekt realisieren.
Mein Thema ist Übertragung von Daten über das Hausstromnetz wollte nur mal fragen ob du mir das Funktionsprinzip eurer Schaltung senden könntest oder den Stromlaufplan.
Wäre dir sehr verbunden.
mfg Lukas

guo am 09.11.2004 - 17:30

hi!
your power modem is good