LPC1227的遠距離ZigBee無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計
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2 硬件設(shè)計
2．1 網(wǎng)關(guān)電源電路
LPC1227、CC2530和CC2591芯片需要3．3 V電壓供電。考慮到GSM模塊EM310的輸入電壓范圍為3．4～4．7 V，本次設(shè)計采用4．1 V電壓對EM310模塊供電。因此網(wǎng)關(guān)電源電路設(shè)計為3．3 V和4．1 V輸出的應(yīng)用系統(tǒng)，如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/155537.htm
首先由JP1電源接口輸入220 V的交流電，經(jīng)過AC—DC電源模塊輸出9 V直流電源。網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)中GSM模塊功耗最大，雖然EM310最大瞬時電流可達到1．6 A，但是EM310處于GPRS工作模式時只需要400 mA電流。綜合考慮AC—DC模塊的體積、成本以及系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，最終選擇了功率為10 W的AC—DC電源模塊，可保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。為了穩(wěn)定地向EM310提供4．1 V的電壓，LDO芯片(低壓差電源芯片)選擇Sipex公司的SP X29302芯片，該芯片可穩(wěn)定輸出高達3A的電流，結(jié)合43kΩ和100kΩ的電阻，可將輸出電壓調(diào)節(jié)到4．1V。
為保證3．3 V的輸出電壓采用了3．3 V的SPX1117LDO芯片，它的輸出電流可達800mA，輸出電壓的精度在±1％。
兩種LDO的輸出端都采用一個10μF的鉭電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。
2．2 遠距離ZigBee模塊電路
遠距離ZigBee模塊電路主要由晶振電路、CC2530芯片、CC2591芯片、芯片間RF差分信號線的匹配鏈路、RF信號到天線的匹配電路、CC25 91控制信號線，以及電源的退耦濾波部分組成。本文只給出ZigBee模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，如圖3所示。
對于CC2591的3個使能控制引腳，CC2530與CC2591的引腳連接分配如下：P1_1對應(yīng)PA EN，P1_4對應(yīng)EN，P0_7對應(yīng)HGM。
在實際設(shè)計ZigBee模塊的PCB電路板時，需注意以下2點：
①CC2530的GND引腳在芯片底部，畫PCB封裝時可在GND焊盤上添加GND過孔，以實現(xiàn)芯片的GND引腳與PCB板上的GND相連。
②TI公司提供的CC2591設(shè)計資料中建議采用4層板設(shè)計，考慮成本因素，本次設(shè)計仍采用2層PCB設(shè)計。經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)ZigBee節(jié)點間的通信距離在采用5 dm全向天線時，無障礙通信距離可達1 km以上，滿足設(shè)計需要。
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