电路图天天读（20）：个人局域网电路设计图集锦

制信息，板子向PC通过串口反馈自己的状态。使用单片机的串口UART模块能过非程序的调试带来方便，在单片机运行的时候可以向PC提供各种数据信息。同时，可利用PC串口向单片机发送各种数据，这就开通了一个通信渠道。

　　3 按键电路

　　

　　板子上设置了上下左右，确认与取消键，同时四个方向键采用ADC输入，由P0.6口读入，功能键直接读取端口电平P0.5和P0.1。AD8544为4路运放芯片，使用其中两个，用于信号的放大。

　　TOP6 基于MSP43O和Zigbee的无线抄表终端电路

　　电路原理：核心处理器采用TI公司的MSP430F149单片机。为实现低功耗的要求，电路中采用高速和低速两个晶振，由高速晶振产生频率较高的MCL-K，以满足 CPU高速数据运算的要求，在不需要CPU工作时关闭高速晶振，由低速晶振产生频率较低的ACLK，运行实时时钟。日历时钟芯片采用PHILIPS公司的 PCF8563。此芯片支持IIC总线接口，采用低功耗CMOS技术，具有较宽的工作电压范围1．0V～5．5V，在3．0V供电条件下，工作电流和休眠电流的典型值都为0．25μA，能记录世纪、年、月、日、周、时、分、秒，具有定时、报警和频率输出功能。存储器采用复旦微电子的FM24C04。此芯片是两线制串行EEPROM，兼容IIC总线接口，采用低功耗CMOS技术，具有较宽的工作电压范围2．2V～5．SV，在3．0V供电条件下，额定电流为 1mA，休眠电流典型值为5 μA，在掉电情况下，存储器中的数据能保存100年。

　　

　　MSP430F149在硬件上具有2路TTL电平的串行接口，一路经SP3485芯片转换成RS485串行接口后与连接在其底层的数字电能表通信，另一路直接与CC2430进行通信。RS485总线被目前的绝大多数数字电能表所支持，其采用平衡发送和差分接收方式实现通信，具有极强的抗共模干扰能力，信号可传输上千米，并且支持多点数据通信。而符合Zigbee协议的CC2430芯片支持TTL电平的串行接口，所以无须进行接口转换，就可以与核心处理器进行通信。

　　TOP7 基于ZigBee技术的无线数传电路

　　无线数传模块的硬件设计：无线数传模块的硬件设计主要分为CPU部分、射频部分和接插件三个部分。图3所示是CPU部分的主要电路，它由CC2430及其辅助电路组成；射频部分主要由功率放大器（PA）和低噪声放大器（LNA）组成；作为通用产品，接插件的选择也至关重要，为了方便模块的替换，本文选择可插拔、间距为1．27 mm的插针作为接插件。

　　

　　该接插件使得模块也可以像其他芯片一样直接焊接在目标PCB上，同时，也可以上自动贴片机。 图4所示是系统中的射频部分电路原理图。为了使传输距离更远，就必须加大发射功率和提高接受灵敏度，所以，在射频部分，本文的设计又增加了PA、LNA以及一些信号开关和开关控制信号的产生电路。LNA的增益可达13 dB左右，因而大大提高了传输距离和可靠性。

　　

　　图5所示是系统射频功放电路图，其中PA的发射功率可达20 dBm，故可大大提高传输距离。

　　

　　数传模块的具体指标：根据数传模块的灵敏度、噪声系数、选择性、传输延时、安全等级等各项性能要求，ZigBee模块的各项技术指标如下：射频频率：2．4GHz；通道数：具有 16个射频通道2．405～2．485；通讯视距：可靠传输距离在100米以上； 发射功率：低功耗型为-25～0 dbm；可调远距离型为18．5～26 dbm可调；接收灵敏度：低功耗型为-90 dbm；远距离型为-99 dbm；网络拓扑：星状、树状、网状；每跳延时：不大于15 ms； 数据安全：采用128-Bit AES加密算法。

　　TOP8 基于ZigBee温室环境监测系统电路

　　电路原理：温室环境监测系统是通过硬件和软件的结合实现了对温度、湿度和光照强度的实时监测。无线传感网络主要包括协调器节点和传感器采集节点这两类硬件平台，协调器节点由无线节点模块和智能主板模块组成，传感器采集节点由传感器模块和智能主板模块组成。传感器节点是通过ZigBee无线传感网络和协调器节点之间进行通信的，协调器节点是连接传感器节点和计算机的桥梁，负责组网和集中监测终端发来的数据并通过串口RS232上传至上位机。无线节点模块主要由射频单片机构成，MCU是TI的CC2530芯片，用的是2.4G载频，棒状天线。传感器模块有两个传感器，分别是温湿度传感器SHT10和光电传感器 BPW34S。智能主板模块由电源转换电路、运放电路、串口电路、复位电路和可程序控制LED显示电路这几个部分组成。软件设计包括节点控制程序和上位机监测界面程序两个方面，节点控制程序是在IAREmbeddedWorkbench开发环境下用C语言实现的，包括传感器节点控制程序和协调器节点控制程序，