基于Q2686無線CPU和Lonworks技術(shù)的無線監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的設(shè)計

本產(chǎn)品設(shè)計有3路光電隔離開關(guān)量輸入和3路光電隔離繼電器輸出，通過通用I/O口對3路開關(guān)量輸入進行實時檢測，通過遠程命令或定時設(shè)置對3路繼電器輸出進行控制；輸入/輸出光電隔離并在輸入和輸出端口處增加Y電容和壓敏電阻來增強EMC抗干擾能力。

電源電路的設(shè)計

電源是裝置中一個非常重要的部分，電源性能的好壞將直接影響整個裝置的穩(wěn)定性。本設(shè)計中采用的是開關(guān)電源，由于開關(guān)電源的功率開關(guān)管在開關(guān)過程中產(chǎn)生較大的傳導(dǎo)電磁和諧波干擾，會對附近的電氣設(shè)備造成電磁干擾，因此在開關(guān)電源中增加抗干擾和抑制干擾產(chǎn)生的措施是十分必要的，如在輸入端增加共模電感，Y電容、X電容、在輸出增加LC濾波電路等措施。

在GSM/GPRS脈沖發(fā)射模式下，電源應(yīng)該能夠在瞬間釋放很高的電流峰值，為射頻部分提供3.6V的電壓，3.6V的電壓經(jīng)過幾個調(diào)整管，提供基帶信號所需要的2.8V和1.8V。

程序設(shè)計

程序設(shè)計包括Q2686無線CPU內(nèi)的程序設(shè)計，和Lonworks通信模塊內(nèi)的程序設(shè)計。

Q2686無線CPU內(nèi)的程序設(shè)計

使用Wavecom公司提供的Open AT 開發(fā)套件，使用Open AT project wizard創(chuàng)建工程項目，其中可以選擇eclipse或VC作為開發(fā)環(huán)境。編程主要是使用Open AT API 函數(shù)，Open AT 開發(fā)套件提供豐富的API接口函數(shù)，非常方便編程。

Q2686無線CPU內(nèi)的程序設(shè)計按功能分為二部分：一部分是通用的程序設(shè)計，包括SIM卡的初始化、讀寫設(shè)置參數(shù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)的TCP/IP發(fā)送接收等，其程序流程圖如圖3所示；一部分是UART1和UART2的數(shù)據(jù)發(fā)送接收處理程序，這部分和具體的應(yīng)用相關(guān)，UART1用于RS485總線的數(shù)據(jù)發(fā)送及接收處理，主要包括輪詢RS485計量終端，在收到計量終端返回的數(shù)據(jù)后，首先進行數(shù)據(jù)的校驗、提取、保存及發(fā)送給監(jiān)控中心；UART2主要用于和Lonworks通信模塊的通信，也包括數(shù)據(jù)發(fā)送及接收處理，UART2的數(shù)據(jù)發(fā)送主要是將監(jiān)控中心發(fā)送過來的指令發(fā)給Lonworks通信模塊，以便監(jiān)控中心能夠在遠端對Lonworks現(xiàn)場監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)進行控制，UART2的數(shù)據(jù)接收處理主要是將Lonworks通信模塊送來的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的校驗、提取、保存及發(fā)送給監(jiān)控中心。

圖3 Q2686無線CPU的程序設(shè)計

Lonworks通信模塊內(nèi)程序設(shè)計

Lonworks通信模塊使用了Neuron神經(jīng)元芯片，其程序設(shè)計需使用Echelon公司lonmake和NodeBuilder兩個軟件，先使用lonmaker創(chuàng)建Lonworks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，再對單個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點使用NodeBuilder開發(fā)環(huán)境進行程序的編寫，編程語言使用Neuron C語言，Neuron C是一種專門為Neuron 芯片設(shè)計的程序設(shè)計語言，它在標準C的基礎(chǔ)上進行了自然擴展，是一個開發(fā)Lonworks應(yīng)用的有力工具。

Lonworks通信模塊的程序功能主要就是輪詢Lonworks計量終端，在收到計量終端返回的數(shù)據(jù)后，首先進行數(shù)據(jù)的提取，然后發(fā)送給Q2686無線CPU；或者是接收Q2686無線CPU發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過解析后發(fā)送到Lonworks現(xiàn)場監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的某個計量終端。

小結(jié)

本GPRS/LON無線監(jiān)控網(wǎng)關(guān)結(jié)合了Lonworks技術(shù)及GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。Lonworks技術(shù)最近幾年發(fā)展非常迅速，應(yīng)用范圍日益廣泛，而GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸很便捷，隨著無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y費不斷下調(diào)，將具有很高的應(yīng)用價值。