基于Q2686無線CPU和Lonworks技術的無線監控網關的設計

系統整體框圖

系統整體框圖如圖1所示，GPRS/LON無線監控網關定時查詢Lonworks現場監測網絡上的計量終端的數據，并將數據打包經過GPRS無線網絡、Internet傳送到監控中心的服務器上，或者是相反的過程，監控中心發出的指令經過Internet、GPRS無線網絡傳送到GPRS/LON無線監控網關，再由GPRS/LON無線監控網關將相應的指令經現場監測網絡傳送到具體的某個計量終端。

圖1 系統整體框圖

無線監控網關的硬件設計

GPRS/LON無線監控網關，其硬件包括Q2686無線CPU、LON雙絞線/電力線通信接口模塊、RS485通信接口和電源單元。圖2為產品設計原理框圖。

圖2 設計原理框圖

Lonworks通信模塊設計

Lonworks通信模塊作為一個單獨的部件安裝在設備的主板上，方便插拔。Lonworks通信模塊分Lonworks雙絞線智能通信模塊和Lonworks電力線智能通信模塊，二者設計為接口完全兼容的結構，接口之間的切換非常方便靈活。

Lonworks雙絞線智能通信模塊主要由神經元芯片FT 3150核心處理器、FT-X1雙絞線智能收發器、外擴的RAM、EEPROM組成。FT 3150智能收發器包含一個20MHz神經元3150核心、0.5K字節的EEPROM和2K字節的RAM。通過外部存儲器總線，FT 3150收發器能夠尋址多達58K字節的外部存儲，其中16K字節的外部非易失性存儲器保留用于存儲Lonworks系統的固件；支持無極性的總線型、星型、自由型等拓樸布線結構。

Lonworks電力線智能通信模塊是由神經元芯片PL 3150核心處理器、PLT-22電力線收發器、外擴的RAM、EEPROM等組成。Lonworks電力線智能通信模塊與載波通信耦合電路連接，將通信數據耦合到交流220V低壓電力線上進行數據傳輸。

Lonworks通信模塊與Q2686無線CPU通過串行口2進行通信和數據傳輸。

Q2686無線CPU的設計

Q2686模塊內部包含了1個無線通信模塊、1個ARM9 32bit內核的中央處理器、32MB閃存及16MB的RAM，與一些無線通信模塊需要外擴CPU、閃存、RAM相比，這部分的電路設計比較簡單。Q2686無線CPU模塊使用100針的接口與印刷電路板連接，主要引出電源、UART、USB、SIM卡、RTC、I/O口等引腳。

輸入/輸出控制單元的設計