基于Q2686無線CPU和Lonworks技術的無線監(jiān)控網關的設計

本產品設計有3路光電隔離開關量輸入和3路光電隔離繼電器輸出，通過通用I/O口對3路開關量輸入進行實時檢測，通過遠程命令或定時設置對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。本設計中采用的是開關電源，由于開關電源的功率開關管在開關過程中產生較大的傳導電磁和諧波干擾，會對附近的電氣設備造成電磁干擾，因此在開關電源中增加抗干擾和抑制干擾產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的電壓經過幾個調整管，提供基帶信號所需要的2.8V和1.8V。

程序設計

程序設計包括Q2686無線CPU內的程序設計，和Lonworks通信模塊內的程序設計。

Q2686無線CPU內的程序設計

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，Open AT 開發(fā)套件提供豐富的API接口函數，非常方便編程。

Q2686無線CPU內的程序設計按功能分為二部分：一部分是通用的程序設計，包括SIM卡的初始化、讀寫設置參數、TCP/IP網絡連接、數據的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的數據發(fā)送接收處理程序，這部分和具體的應用相關，UART1用于RS485總線的數據發(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據后，首先進行數據的校驗、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，也包括數據發(fā)送及接收處理，UART2的數據發(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現場監(jiān)測網絡進行控制，UART2的數據接收處理主要是將Lonworks通信模塊送來的數據進行數據的校驗、提取、保存及發(fā)送給監(jiān)控中心。

圖3 Q2686無線CPU的程序設計

Lonworks通信模塊內程序設計

Lonworks通信模塊使用了Neuron神經元芯片，其程序設計需使用Echelon公司lonmake和NodeBuilder兩個軟件，先使用lonmaker創(chuàng)建Lonworks網絡節(jié)點，再對單個網絡節(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 芯片設計的程序設計語言，它在標準C的基礎上進行了自然擴展，是一個開發(fā)Lonworks應用的有力工具。

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據后，首先進行數據的提取，然后發(fā)送給Q2686無線CPU；或者是接收Q2686無線CPU發(fā)送過來的數據，經過解析后發(fā)送到Lonworks現場監(jiān)測網絡的某個計量終端。

小結

本GPRS/LON無線監(jiān)控網關結合了Lonworks技術及GPRS無線數據傳輸技術。Lonworks技術最近幾年發(fā)展非常迅速，應用范圍日益廣泛，而GPRS無線數據傳輸很便捷，隨著無線數據傳輸的資費不斷下調，將具有很高的應用價值。