光纤通讯做为一种新式的高功能的串行通讯技能，已经在电力范畴逐渐打开运用。现在的光纤通讯模块大多运用 FPGA 或DSP 技能完结信号解调，尽管其传输速度快、效率高，可是本钱高、技能杂乱，而且关于传输间隔、电器阻隔特性、可靠性、产品本钱参数等都有极高的要求。而电力行业对光纤的运用首要仍是会集在强电的操控方面，现场环境对光纤模块的通讯速度要求较低。所以，在电力系统的工程实践中，因为现场情况杂乱、搅扰信号繁复，致使高本钱的高速光纤通讯技能的运用并不十分抱负。鉴于光纤通讯技能在电力系统中的运用现状，本文提出一种MC3361+MCU结构的低速光纤通讯模块规划方案。硬件本钱低、软件流程简略、功能安稳，输出信号为工业规范RS485 信号或RS232 信号，可直接与各种电力设备衔接，十分合适在电力系统中广泛运用。
调制原理
光纤通讯系统由MCU通过内部程序操控通过PWM 接口完结调制。外部设备与模块通过串行接口（包括RS232 接口或RS485 接口）衔接，模块接纳到数据后，首先将数据传输给MCU，MCU 通过UART 接口接纳到数据，MCU通过程序操控输出BFSK 调制信号，调制后的信号直接发送至光纤发射接口发送出去。进行BFSK 调制时运用MCU 串行接口接纳外部设备发送的数据，BFSK的调制频率由程序操控，信号“1”对应于270KHz 载频，信号“0”对应于240KHz 载频，波形如图2 所示，上边的波形为未经调制的信号，下边的波形为经调制后的信号。MCU 将调制后的载频信号通过PWM方法发送至光纤发射接口，电信号转换成光信号。调制硬件原理框图如图1 所示。
图1 调制硬件原理框图
图2 调制前后信号的波形图
调制解调原理
为了下降硬件本钱和进步硬件电路的可靠性，本规划运用BFSK调制解调算法。BFSK 的调制原理是用载波的频率来传送数字音讯，即用所传送的数字音讯操控载波的频率。BFSK 信号是符号“1”对应于载频f1，而符号“0”对应于载频f2（与f1 不同的另一载频）的已调波形，而且f1与f2 之间的改动是瞬间完结的。
BFSK 的解调运用MC3361 单片窄带调频接纳芯片完结，MC3361 片内包括振荡电路、混频电路、限幅扩大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描操控器及静噪开关电路。解调电路原理图如图3 所示。其间，185K 网络标号为MCU 输出185K 矩形波信号，R1 为限流电阻，C5、L4 组成滤波电路，C12 谐振%&&&&&%，信号通过R1、C5、L4 及C12 后，由MC3361 第1 脚输入，构成MC3361 解调的第二本振级。图3中FSK 网络标号为光纤接纳接口输入的矩形波信号，信号通过R4、R6 分压，将信号高电平转换为500mV，再通过L6、C25进行滤波，及C27、L7、VD1、VD2 二次限压滤波后，消除搅扰频率后，通过C1 谐振，终究信号转变为正弦波信号。
图3 解调电路原理图
终究只要规范正弦波信号输入至MC3361 的第16 引脚，作为MC3361 的榜首中频IF 输入信号，信号幅值为0V，峰值为500mV，频率为270KHz 或230KHz。在MC3361 内部第二混频级进行混频处理，处理后的信号为455KHz 的第二中频信号，由第3 引脚输出，由455kHz 陶瓷滤波器选频，即图3 中的Z4 器材，再经第5 脚输入MC3361 的限幅扩大器进行高增益扩大，限幅扩大级是整个电路的首要增益级。第8 脚接鉴频电路，由455kHz 鉴频器Z3、R2 及C26 组成，经扩大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调，并经一级音频电压扩大后由第9 引脚输出信号，信号通过第10 脚和第11 脚构成的有源滤波电路，再输入MC3361 的第12 脚进行载频检测并操控电子开关，终究通过解调的信号由第13 引脚输出，直接输入MCU 的引脚，由MCU 进行处理。
修改点评：光纤通讯模块FPGA 或DSP 技能完结信号解调，本钱高、技能杂乱，选用MC3361+MCU结构的低速光纤通讯模块规划方案，本钱低、软件流程简略、功能安稳，而且支撑RS485 信号或RS232 信号，还有电力线衔接，十分合适推行运用。
