下面給大家介紹一下集中器側(cè)硬件原理圖設計:
TI集中器設計根據(jù)第一章的系統(tǒng)描述,采用ARM9+C2000+AFE031的硬件架構(gòu)。
硬件設計分為兩個板卡,其中載板是由三相耦合電路+AFE031+C2000組成,集中器板卡是由TI的ARM9(AM180x)以及外擴的RAM和Flash構(gòu)成。集中器板卡和載板通過2個10 pin接插件疊加在一起。
一:PLC模塊與集中器的弱電接口描述:
根據(jù)Q/GDW 375.2-2009規(guī)約,集中器端本地接口模塊定義如下:
圖1:集中器本地通信模塊弱電接口定義(俯視)
集中器端本地接口模塊弱電接口引腳定義說明如下:
表1 集中器本地通信模塊弱電接口管腳定義說明
序號 |
管腳名稱 |
功 能 描 述 |
1、2 |
DGND |
通信電源,集中器提供,直流,電壓范圍12~15V,最大電流500mA,輸出功率不小于4W。 |
3、4 |
D12V |
|
5 |
DCE_RXD |
通信模塊數(shù)據(jù)接收(5V TTL電平) |
6 |
DCE_TXD |
通信模塊數(shù)據(jù)發(fā)送(5V TTL電平) |
7 |
D5V |
5V 信號電源 ,直流,最大電流50mA,與D12V電源共地,由模塊提供給集中器,用于驅(qū)動通信接口的隔離光耦。 |
8 |
/SET |
通信模塊MAC或通信地址設置使能,低電平有效,信號有效時,使能載波模塊MAC或通信地址設置。 |
9 |
/RST |
復位輸入(低電平有效) |
10 |
NC |
空腳(備用) |
11、12 |
空 |
空引腳,PCB無焊盤設計,連接件對應位置無插針,用于增加安全間距,提高絕緣性能。 |
13、14 |
NC |
空腳(備用) |
15 |
TD+ |
以太網(wǎng)發(fā)送(差分線) |
16 |
TD- |
以太網(wǎng)發(fā)送(差分線) |
17 |
RD+ |
以太網(wǎng)接收(差分線) |
18 |
RD- |
以太網(wǎng)接收(差分線) |
19 |
/LED_ACT |
以太網(wǎng)應答指示燈,高電平有效。 |
20 |
/LED_LINK |
以太網(wǎng)鏈接指示燈,高電平有效。 |
21、22 |
GND |
系統(tǒng)地 |
根據(jù)以上的弱電接口定義,PLC載波模塊的載板對應接口如下:
圖2: PLC模塊載波接口定義
二:載波板三相耦合電路描述:
載波板三相耦合電路如下圖所示:
圖3:PLC模塊載板三相耦合電路
圖中連接了兩個耦合變壓器T1和T2,可以根據(jù)不同的成本要求和性能要求進行切換。
三:AFE031以及C2000硬件連接
AFE031電路以及C2000部分的電路與表端連接相同。
四:載板與ARM9板卡之間的通信接口
如開篇所述,ARM9集中器板卡是疊加在C2000的載板之上的,兩者直接的接口定義如下:
圖4:板卡之間的通信接口
其中集中器板卡需要的5V電源由C2000載板提供,C2000與ARM9之間通過串口通信,串口信號為TX_F_C2000和RX_F_C2000。
如果用戶已經(jīng)擁有非TI的ARM9的集中器方案,則根據(jù)第一章的描述,兩個ARM9之間要通過串口進行通信。在C2000載板上,已經(jīng)將TX_A和RX_A(5V TTL電平)通過TXB0102芯片轉(zhuǎn)換成TI AMR9支持的3.3V電平,信號分別為TX_3V3和RX_3V3。
五:以太網(wǎng)接口
根據(jù)集中器載波模塊磨具的要求,以太網(wǎng)口需要布局在C2000的板卡之上。為了適應客戶兩種不同的設計方案,將以太網(wǎng)原理圖設計如下:
圖5:以太網(wǎng)電路
此電路客戶可以通過S1~S4跳線來選擇,以太網(wǎng)輸出源為TI的ARM9亦或是非TI的ARM9。