基于Q2686无线CPU和Lonworks技术的无线监控网关的设计

系统整体框图

系统整体框图如图1所示，GPRS/LON无线监控网关定时查询Lonworks现场监测网络上的计量终端的数据，并将数据打包经过GPRS无线网络、Internet传送到监控中心的服务器上，或者是相反的过程，监控中心发出的指令经过Internet、GPRS无线网络传送到GPRS/LON无线监控网关，再由GPRS/LON无线监控网关将相应的指令经现场监测网络传送到具体的某个计量终端。

图1 系统整体框图

无线监控网关的硬件设计

GPRS/LON无线监控网关，其硬件包括Q2686无线CPU、LON双绞线/电力线通信接口模块、RS485通信接口和电源单元。图2为产品设计原理框图。

图2 设计原理框图

Lonworks通信模块设计

Lonworks通信模块作为一个单独的部件安装在设备的主板上，方便插拔。Lonworks通信模块分Lonworks双绞线智能通信模块和Lonworks电力线智能通信模块，二者设计为接口完全兼容的结构，接口之间的切换非常方便灵活。

Lonworks双绞线智能通信模块主要由神经元芯片FT 3150核心处理器、FT-X1双绞线智能收发器、外扩的RAM、EEPROM组成。FT 3150智能收发器包含一个20MHz神经元3150核心、0.5K字节的EEPROM和2K字节的RAM。通过外部存储器总线，FT 3150收发器能够寻址多达58K字节的外部存储，其中16K字节的外部非易失性存储器保留用于存储Lonworks系统的固件；支持无极性的总线型、星型、自由型等拓朴布线结构。

Lonworks电力线智能通信模块是由神经元芯片PL 3150核心处理器、PLT-22电力线收发器、外扩的RAM、EEPROM等组成。Lonworks电力线智能通信模块与载波通信耦合电路连接，将通信数据耦合到交流220V低压电力线上进行数据传输。

Lonworks通信模块与Q2686无线CPU通过串行口2进行通信和数据传输。

Q2686无线CPU的设计

Q2686模块内部包含了1个无线通信模块、1个ARM9 32bit内核的中央处理器、32MB闪存及16MB的RAM，与一些无线通信模块需要外扩CPU、闪存、RAM相比，这部分的电路设计比较简单。Q2686无线CPU模块使用100针的接口与印刷电路板连接，主要引出电源、UART、USB、SIM卡、RTC、I/O口等引脚。

输入/输出控制单元的设计