一種小區(qū)遠(yuǎn)程控制的實現(xiàn)方案

0 引 言
隨著社會的高速發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)各種控制設(shè)備自動化程度越來越高，使用范圍也越來越廣，這就使得很多自動化相關(guān)的技術(shù)也滲透到了老百姓的日常生活，通過有線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程操作，將極大地提高工作效率，降低人力成本，因此各種網(wǎng)絡(luò)化的需求越來越高。眾所周知，在構(gòu)建一個小區(qū)遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)時，其實現(xiàn)方案有兩種：當(dāng)終端距離較近時采用以太網(wǎng)傳輸；當(dāng)距離較遠(yuǎn)時，采用光纖或調(diào)制解調(diào)傳輸。由于采用以太阿和光纖傳輸在線路的中繼和鋪設(shè)成本，以及對現(xiàn)有電器設(shè)備要求較高，對小區(qū)遠(yuǎn)程控制這種數(shù)據(jù)量不太大、實時性較高的需求，以太網(wǎng)和光纖傳輸并不是最優(yōu)的解決方案。采用調(diào)制解調(diào)方案，從調(diào)制解調(diào)的底層協(xié)議棧開始開發(fā)是很復(fù)雜的，而使用目前市面上功能相對單一的通用調(diào)制解調(diào)產(chǎn)品構(gòu)建專用網(wǎng)絡(luò)的時候，又會增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度，且不提供用戶編程接口，給集中式管理和維護(hù)造成不必要的麻煩。本文將介紹一種介于上述兩種方案之間的小區(qū)遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)方案，有完善穩(wěn)定的V．32bis協(xié)議棧，是一種低成本、高性能、易開發(fā)、適應(yīng)性強的控制實現(xiàn)方案。

1 基于高性能調(diào)制解調(diào)芯片CMX869的硬件設(shè)計方案
本方案采用CML公司的CMX869調(diào)制解調(diào)芯片作為核心器件，它的主要特點有：
傳輸速度快普通調(diào)制解調(diào)芯片也可以用于網(wǎng)絡(luò)控制，但是其調(diào)制方式和傳輸速度制約了使用范圍。CMX869采用C-Bus串口總線和全雙工QAM(正交幅度調(diào)制)調(diào)制方式，并向下兼容FSK(頻移鍵控)，串口總線時鐘頻率最高可達(dá)5 MHz，調(diào)制傳輸速率最高可達(dá)28．8 Kb／s。
傳輸性能好兼容程控交換網(wǎng)絡(luò)，提供帶回波抵消的2／4線傳輸接口，發(fā)送電路信號強度為0．5 dBm，接收電路接收靈敏度可達(dá)-30 dBm，在使用典型超5類雙絞線無中繼情況下，傳輸距離大于4 km。同時可自動檢測線路質(zhì)量并實時調(diào)整，適宜遠(yuǎn)距傳輸。
資源豐富 通過C-BUS串口總線可訪問多個命令和狀態(tài)可讀寫寄存器資源，并提供完善穩(wěn)定的V．32bis協(xié)議棧，調(diào)用方便。
低功耗采用3．3 V低壓工作模式，通過編程可自動中斷已建立的空閑連接，處于省電工作模式時消耗極低的電流，當(dāng)串口接收到數(shù)據(jù)時，可自動返回到正常工作模式，有選擇的建立連接，適用于低功耗要求的應(yīng)用。環(huán)境適應(yīng)性好 CMX869的存儲溫度在-55～+125℃之間，工作溫度在-40～+85℃之間，適宜嚴(yán)寒和酷熱環(huán)境的室外工作。
方案實現(xiàn)原理和核心電路如圖1，圖2所示，主要完成控制數(shù)字信號和傳輸模擬信號的選通與轉(zhuǎn)換。管理終端通過接口擴(kuò)展單元對業(yè)務(wù)進(jìn)行選通使能，由控制單元MCU把控制命令通過CMX869調(diào)制后，送往遠(yuǎn)端CMX869解調(diào)，待遠(yuǎn)端控制單元采集到需求的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)后，再通過原路徑把數(shù)據(jù)送回到管理終端。