無論是在日常生活還是在工業生產中，溫度都是一個非常重要的指標。所以，對溫度數據的采集、測量和傳輸，一直都是研究的重點。傳統的溫度采集系統的實現方法包括專門鋪設有線通信線路傳輸溫度數據（如采用RS485總線結構）和采用無線通信傳輸溫度數據（如藍牙，GPRS等）。傳統的鋪設專有的通信線路的方法設計成本較高、施工麻煩、出現問題時很難排除，已經很難適應高速發展的現代社會的需求。采用無線的方式則具有不用布線、實時性高等優點，但是其設計成本也相應的非常高。而在現代社會中，電力線幾乎無處不在，因此，本文提出了一種基于電力線通信的溫度采集系統，無需專門鋪設通信線路，能夠大大降低設計成本。溫度檢測模塊中，STC12LE5A60S2是主控芯片，由電源模塊、LCD顯示、電力線通信芯片RISE3501、DS18B20溫度傳感器、RS232等電路構成。

　　系統硬件設計

　　電源模塊

　　220V交流電轉16V直流電電路

　　變壓器將220V交流電轉換為16V交流電，橋式整流電路將16V交流電轉化為直流電，通過電容電感濾波后得到大約16V直流電。這個16V直流將直接給電力線通信芯片的發送電路的功率放大器供電。如圖3所示。

　　圖3 220V交流轉16V直流

　　16V電壓轉化為5V電壓電路

　　使用78M05電源芯片將16V直流電轉化為5V直流電。這個5V直流電將給DS18B20溫度傳感器供電。如圖4所示。

　　圖4 16V電壓轉5V電壓

　　5V電壓轉3.3V電壓電路

　　使用AP1117將5V直流電轉化為VCC3.3V電壓。再通過磁珠F-BEAD分出來VCCA3.3V，VCCA3.3V將給電力線通信芯片的接收電路供電。

　　圖5 5V電壓轉3.3V電壓

　　LCD顯示模塊

　　本系統使用6位筆段式LCD EDS826來顯示當前溫度，采用HT1621B 驅動芯片來驅動EDS826的顯示。這里不使用STC12LE5A60S2單片機直接驅動EDS826，這樣可以簡化系統軟硬件設計的復雜度，減輕主控單片機的任務，從而有利用系統的升級與擴展。其電路結構如圖6所示。

　　圖6 LCD顯示電路

　　溫度檢測電路

　　本系統的溫度傳感器使用DS18B20。DS18B20 數字溫度計以9 位數字量的形式反映器件的溫度值。通過一個單線接口發送或接收信息，因此在主控單片機和DS18B20 之間僅需一條連接線（加上地線）。測溫范圍-55~+125℃，以0.5℃遞增。溫度數字量轉換時間200ms（典型值）。電路結構如圖7所示。

　　圖7 溫度檢測電路

　　本系統采用具有兩個串口的STC12LE5A60S2作為系統的主控單片機。其特點是單時鐘周期、高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統的8051單片機，但速度快8～12倍。片上集成60K Flash存儲器，可用于存儲程序和溫度數據，非常有利于系統的軟件的升級換代。該單片機具有雙串口，這是選擇這款單片機最主要的原因之一。在系統設計中，使用其中的一個串口和電力線通信芯片進行通信，從而控制電力線通信芯片收發數據。另一個串口則用于下載程序、打印系統調試信息以及和上位機通信（溫度檢測模塊用作主機模塊時）等。無需專用下載器，無需專用仿真器，可通過串口直接下載用戶程序。從而降低了設計開發的難度，降低了設計成本。

　　電力線通信電路

　　本系統使用RISE3501實現電力線通信。RISE3501是一款智能型電力載波控制芯片，內部集成電力收發模塊，Flash、SRAM以及 8位處理器內核。設計符合EIA-709.1和EIA-709.2標準規范。RISE3501可以通過串口和主控單片機通信。單片機將滿足645規約的指令和數據通過串口發送給RISE3501，RISE3501則通過電力線將數據發送出去。當RISE3501從電力線上接收到發給自己的數據時，其將數據收下，并將數據通過串口發送給主控單片機。