早期的低壓電力線載波通信芯片的接口電路相對復雜、抗干擾能力差，且多為國外產品，性價比低，因此，單片機系統較少采用低壓電力線載波通信。隨著通信技術的發展，新型低壓電力線載波通信接口芯片解決了以上缺點，使得單片機系統采用低壓電力線載波通信變得簡單易用。

PL2101簡介

PL2101采用二相相移鍵控，載波頻率120KHz，帶寬15KHz，傳輸速率500bps。它由單一的+5V電源供電，與單片機的接口簡單，外圍模擬發射/接收電路也較簡單，工作時無需外接模擬混頻器。PL2101內置有5種實用的功能電路：時鐘電路、32 Bytes SRAM、電壓監測、看門狗定時器及復位電路。其中，時鐘與SRAM在主電源掉電后可由3V備用電池供電繼續工作。

采用PL2101擴展單片機低壓電力線載波通信接口

硬件電路設計

PL2101的半雙工收發控制端、HEAD（數據同步端）、RXD_TXD （半雙工數據收發、數據輸入/輸出端）引腳用于與單片機、DSP處理器收發數據，實現低壓電力線載波通信功能；PL2101內部的寄存器采用標準I2C接口（由SCL、SDA引腳組成進行操作；另外，PL2101的 WDI（看門狗計數器清零輸入端）、 RESET（上電及看門狗計數器溢出復位輸出端）和PFo（電源掉電指示端）用于單片機對PL2101的工作狀態監測。

采用PL2101為MSP430單片機擴展低壓電力線載波通信接口的原理。PL2101和MSP430F149的接口部分，PL2101的外圍模擬發射/接收電路可參考芯片手冊的典型電路。使用MSP430F149的P1口與PL2101的8個引腳連接。使用MSP430F149具有中斷功能的 P1口的引腳P1.6連接HEAD，以實現在中斷方式下發送/接收PL2101的數據；由于MSP430F149未集成I2C總線接口，因此，MSP430F149通過P1.2、P1.3引腳軟件模擬I2C時序來訪問PL2101的內部寄存器；另外，由于MSP430F149采用3.3V邏輯電平，PL2101采用5V COMS邏輯電平，因此不能直接連接引腳，需要進行電平轉換。

數據收發軟件設計

MSP430F149只需對P1口操作就可以通過PL2101進行數據收發，實現與其它單片機的低壓電力線載波通信。

單片機對PL2101的發送/接收數據工作時序。當PL2101相對單片機處于發射態時，PL2101由 HEAD的上升沿對內部解調的數據進行鎖存輸出，外部單片機可在HEAD的下降沿后讀取PL2101從電力線接收到的數據。而當PL2101處于接收態時，PL2101在 HEAD的上升沿對RXD_TXD的數據進行鎖存，可讓外部單片機在 HEAD的下降沿后將數據置于RXD_TXD引腳，由PL2101發送到電力線上。

MSP430F149接收數據流程。程序采用子程序形式，采用中斷方式接收數據。MSP430F149發送數據流程與接收流程相似，可以看出，通過PL2101發送/接收數據的軟件設計比較簡單。

PL2101配置及監控軟件設計

PL2101的配置通過對其內部寄存器的操作來實現。PL2101上電復位后，除寫保護寄存器外，其它寄存器均處于寫保護狀態。單片機系統對PL2101上電復位后，應先向PL2101的寫保護寄存器寫1xxx xxxx B以打開寫保護，再按電網特性向捕獲門限寄存器寫入相關數據來配置PL2101。