集中器侧硬件原理图设计

下面给大家介绍一下集中器侧硬件原理图设计：

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。

 

 

附件: TI PLC DC side SCH.zip