TI集中器设计根据第一章的系统描述,采用ARM9+C2000+AFE031的硬件架构。 硬件设计分为两个板卡,其中载板是由三相耦合电路+AFE031+C2000组成,集中器板卡是由TI的ARM9(AM180x)以及外扩的RAM和Flash构成。集中器板卡和载板通过2个10 pin接插件叠加在一起。 一:PLC模块与集中器的弱电接口描述: 根据Q/GDW 375.2-2009规约,集中器端本地接口模块定义如下: 图1:集中器本地通信模块弱电接口定义(俯视) 集中器端本地接口模块弱电接口引脚定义说明如下: 表1 集中器本地通信模块弱电接口管脚定义说明 序号 管脚名称 功能描述
1、2 DGND 通信电源,集中器提供,直流,电压范围12~15V,最大电流500mA,输出功率不小于4W。
3、4 D12V
5 DCE_RXD 通信模块数据接收(5V TTL电平)
6 DCE_TXD 通信模块数据发送(5V TTL电平)
7 D5V 5V 信号电源 ,直流,最大电流50mA,与D12V电源共地,由模块提供给集中器,用于驱动通信接口的隔离光耦。
8 /SET 通信模块MAC或通信地址设置使能,低电平有效,信号有效时,使能载波模块MAC或通信地址设置。
9 /RST 复位输入(低电平有效)
10 NC 空脚(备用)
11、12 空 空引脚,PCB无焊盘设计,连接件对应位置无插针,用于增加安全间距,提高绝缘性能。
13、14 NC 空脚(备用)
15 TD+ 以太网发送(差分线)
16 TD- 以太网发送(差分线)
17 RD+ 以太网接收(差分线)
18 RD- 以太网接收(差分线)
19 /LED_ACT 以太网应答指示灯,高电平有效。
20 /LED_LINK 以太网链接指示灯,高电平有效。
21、22 GND 系统地
根据以上的弱电接口定义,PLC载波模块的载板对应接口如下: 图2: PLC模块载波接口定义 二:载波板三相耦合电路描述: 载波板三相耦合电路如下图所示: 图3:PLC模块载板三相耦合电路 图中连接了两个耦合变压器T1和T2,可以根据不同的成本要求和性能要求进行切换。 三:AFE031以及C2000硬件连接 AFE031电路以及C2000部分的电路与表端连接相同。 四:载板与ARM9板卡之间的通信接口 如开篇所述,ARM9集中器板卡是叠加在C2000的载板之上的,两者直接的接口定义如下: 图4:板卡之间的通信接口 其中集中器板卡需要的5V电源由C2000载板提供,C2000与ARM9之间通过串口通信,串口信号为TX_F_C2000和RX_F_C2000。 如果用户已经拥有非TI的ARM9的集中器方案,则根据第一章的描述,两个ARM9之间要通过串口进行通信。在C2000载板上,已经将TX_A和RX_A(5V TTL电平)通过TXB0102芯片转换成TI AMR9支持的3.3V电平,信号分别为TX_3V3和RX_3V3。 五:以太网接口 根据集中器载波模块磨具的要求,以太网口需要布局在C2000的板卡之上。为了适应客户两种不同的设计方案,将以太网原理图设计如下: 图5:以太网电路 此电路客户可以通过S1~S4跳线来选择,以太网输出源为TI的ARM9亦或是非TI的ARM9。
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