集成WSN、载波通信和多种现场总线的网关设计
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2．2 串行通信接口扩展
SEP4020内置4路UART接口，其中一路设计时使用跳线的方式连接MAX3221芯片，作为DEBUG串行RS 232接口，主要用于调试时发送信息，同时也可复用为红外接口；其余3路直接以TTL电平引出，分别连接ZigBee无线通信模块、GPRS通信模块、电力载波通信模块。另外利用SEP 4020提供的SPI接口连接SC16IS752芯片进行UART接口扩展，该芯片是NXP公司推出的一款通过SPI／I2C总线扩展为UART接口的芯片，可以扩展出两个通道高性能的UART。用来连接RS 485系列隔离收发器模块，该模块内部集成电源隔离、电气隔离、RS 485接口芯片和总线保护器件，具有很好的隔离特性。整个串行通信接口结构如图3所示。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/155140.htm
2．3 外接通信模块
外接通信模块为ZigBee无线通信模块、GPRS通信模块、电力载波通信模块。无线模块的ZigBee通信芯片选用TI公司生产的2．4 GHz射频系统单芯片CC2430，该芯片整合了ZigBee RF前端、内存和8051微控制器；GPRS通信模块选用SIM300GSM／GPRS模块，该模块主要应用于WLL，M2M和手持设备方面，实现语音、SMS、数据和传真信息的高速传输；电力载波通信模块采用扩频通信技术，选择北京福星晓程公司的PL3106载波芯片，内嵌扩频通信调制／解调电路和8051微控制器，内部集成2路A／D，其中一路用来采集负载端电压，另一路用来采集负载电流，可以实现负载功率的精确测量。外围的配置电路主要包括功率放大电路、载波耦合电路、滤波整形电路、谐振电路及接收电路等。以上通信模块与SEP4020之间均使用UART接口进行通信。
3 软件设计
软件平台采用一种开放源码的Linux操作系统，便于在其基础上完成各项相关应用程序的开发。软件主要涉及到操作系统的裁剪与编译、驱动程序编写和系统主程序编写。多功能网关软件体系架构如图4所示。
由底层到高层，软件部分依次包括：BootLoader移植、Linux操作系统移植、设备驱动程序编写、嵌入式端软件和协议转换设计、主站监控软件设计等。
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