GPRS與ZigBee的城市照明系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)設計
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2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件設計
2．1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點硬件架構(gòu)
本設計的網(wǎng)關(guān)節(jié)點主要由主控芯片MCF52223、GPRS通信模塊、宏電H7710 DTU、ZigBee通信模塊MC13213、EEPROM模塊AT24C256、液晶顯示模塊、按鍵以及應用程序等組成。網(wǎng)關(guān)節(jié)點的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/155015.htm
2．2 主控芯片
主控芯片采用了Freescale公司生產(chǎn)的Codefire系列32位單片機MCF52223。該芯片不僅擁有UART、I2C、SPI、USB接口，還有A／D轉(zhuǎn)換接口、定時器接口等。它具有穩(wěn)定性好、可靠性高、接口豐富等優(yōu)點，可大大簡化外圍硬件電路設計，降低設計成本與復雜度。它主要用來采集和處理從路燈節(jié)點上傳的狀態(tài)信息，并通過接收監(jiān)控中心發(fā)送的監(jiān)控命令對ZigBee網(wǎng)絡路燈節(jié)點進行監(jiān)控操作。
2．3 GPRS模塊
GPRS模塊采用宏電的H7710 DTU模塊，它是基于GPRS移動通信數(shù)據(jù)通信網(wǎng)路的終端產(chǎn)品?？蔀橛脩籼峁└咚佟⒂肋h在線、透明數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M專用數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。同時擁有RS232／422／485及TTL電平接口，適用于環(huán)境惡劣的各種工業(yè)監(jiān)控、交通管理、氣象等應用場合，易于集成。
H7710 DTU屬智能性數(shù)據(jù)通信終端，安裝設置完成后，接入用戶數(shù)據(jù)源即可使用。正常運行時無需用戶介入，且H7710正常運行時，無需日常維護。在許多嵌入式應用環(huán)境下通常只需通過數(shù)據(jù)中心發(fā)送檢測和維護信息來確認終端是否正常運行。用戶只需將數(shù)據(jù)送入H7710 DTU的串口，或者通過串口接收H7710 DTU傳輸來的命令幀進行解析。
本設計方案中H7710 DTU通過UART1與MCF52223芯片進行通信，H7710 DTU與MCF52223的接口電路如圖3所示。MAX3232是H7710DTU的外圍電路連接芯片。其中，TXD1為MCF52223的UART1發(fā)送數(shù)據(jù)引腳，RXD1為UART1接收數(shù)據(jù)引腳，DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端引腳。
2．4 ZigBee通信模塊
ZigBee通信模塊采用Freescale公司生產(chǎn)的2．4 GHz射頻芯片MC13213。它采用Freescale公司的低電壓、低功耗HCS08核心，并帶有嵌人式閃存、10位模／數(shù)轉(zhuǎn)換器、低壓中斷和鍵盤中斷等功能。MC13213支持專用點到點，簡單星形以及MASH網(wǎng)絡，采用Figure 8 Wireless Z-stack的符合ZigBee標準的網(wǎng)絡。MC13213最小系統(tǒng)電路如圖4所示。
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