4.1.4 输出电路
这部分电路主要是把要发送的信号进行功率放大，并在三态开关打开期间，通过高压耦合电路耦合到电力线上。在发送模式下，P300 内部产生的“chirps”波形的信号输出到 SO 管脚，在进行功率放大之前先对信号进行预滤波。
图4-6输出电路
4.1.5 SSC P111 功率放大电路
成功发送的距离取决于功率放大器的驱动能力、电力线特性和接收机的灵敏度。由于电力线特性无法控制，而要提高接收机的灵敏度代价又很高，因此通常都是靠提高发送功率来完成的。故我们采用了Intellon公司的P111专用芯片把要发送到电力线上的SSC信号进行放大。P111电力线媒介接口芯片为电力线的收发器提供了输出功率放大器和输出三态开关的功能。其中，输出功率放大器满足EIA-600 CEBus标准中关于输出到普通阻抗和低阻抗电力线时所指定的电压值，而且它还提供了过温保护装置以提高系统的可靠性。
图 4-7 SSC P111 功率放大电路
4.1.6 SSC P300 其它接口电路 （1）时钟接口
SSC P300 的晶振输出管脚(XOUT)和晶振输入管脚(XIN)将片上振荡器与外部 12MHz 的晶振相连。另外，还需要一个1M欧姆的电阻(R17)与晶振并联，以及晶振两端与地之间各一个30pF的电容。
图4-8时钟接口电路
（2）电源
整个电路需要两个外部电源。一个+5V直流电源，其标准电流为30mA，用于SSC P300；另外一个+10V直流电源VAA，其标准电流为250mA，用于外部放大器。虽然外部放大器的电压需要直流11V，但是一般使用9V或10V直流电源。SSC P300的数字(VDDD)和(VDDA)电源必须进行隔离，使得信号从芯片的数字部分传输到模拟部分时，将噪声的漏值降到最小。上图中由R19、C19组成的滤波器可将SSC P300的模拟电源(+5VA)隔离，由 R18、C17组成的滤波器可将SSC P300的数字电源(+5VD)隔离。而晶体管缓存电路Q1为了使SSC P300信号输入脚的噪声耦合降到最小，也由+5V提供电源。
4.2 GSM模块
GSM无线调制解调模块是传统调制解调器与GSM无线移动通信系统相结合的一种终端设备。GSM模块提供的命令接口符合GSM07.05和GSM07.07规范。GSM07.07中定义的AT Command接口提供了一种移动台(MS)与数据终端设备(DTE)之间的通用接口。GSM07.05对短消息作了详细的规定。在模块接收到网络发来的短消息时，能够通过串口发送指示信息，同时数据终端设备也可以向模块发送
各种命令。在这里选用西门子的TC35无线调制解调模块，其结构如下图所示。
图4-9 TC35模块功能结构框图
从功能上看主要由四部分组成：GSM基带处理器、GSM射频部分、电源ASIC(Application specific integrated circuit)和Flash ROM。GSM基带处理器是整个模块的核心，它由一个C166CPU和一个DSP处理器内核组成，控制着模块内各种信号的传输、转换、放大等处理过程。GSM射频部分是个单片收发器，它由一个外差式接收器、一个上变频调制环路发送器、一个射频锁相环路和一个全集成中频合成器这四个功能块组成，共同完成对射频信号的接收和发送等处理。GSM模块电流变化非常大，空闲时电流小于3mA，而在通话期间电流最大可达2A，这就对供电电路提出了较高的要求。模块电源ASIC部分使用线性电压调节器把外部输入的电源电压进行稳压处理后供GSM基带处理器和GSM射频部分使用，此外它还输出一个2.9V/70mA的电源供模块外的其他电路使用。GSM射频部分的功率放大器对电源要求不高，所以可直接使用外部的输入电压。Flash ROM用来存储一些用户配置信息、电话本和其他信息。
TC35接口电路如下图所示，构成了一个基本的应用电路。只需利用数据接口的TXD和RXD管脚对TC35进行控制，就可完成短消息方式的数据传输。
图4-10 TC35接口电路
由于TC35模块输入输出信号的TTL正逻辑电平最高是+2.9V，而不是+5V，这与MCU的CMOS标准电平不兼容，必须进行电平转换。转换电路如下图所示，采用7417集电极开路缓冲器，结合上拉电阻实现电平转换。
图4-11 TC35 数据输出电平转换电路 TC35 数据输入电平转换电路
TC35默认的串行通信方式是8位数据位、1位停止位、无校验位，波特率在1.2kbit/s到115kbit/s之间自动可调。值得注意的是TXD和RXD信号与单片机的连接为：TXD—TXD、RXD—RXD，因为TC35管脚定义是针对外部连线，对于TC35来说TXD是信号输入脚，RXD是信号输出脚。
5通信系统设计方案二
5.3.1 通信系统方案设计
根据 ZigBee2007 的协议栈，ZigBee 支持 5 级的深度，也就是 6 个层级，协调器为第一级，下一级可以是路由器或者终端，再下一级也可以是路由器或者终端，但是只有协调器或者路由器可以有子节点，终端没有子节点，路由器还有父节点。从图中我们可以看到，上位机负责数据的处理，通过 COM 口和通信模
块进行通信，通信模块位于 ZigBee的网络中，是 ZigBee 的协调器，控制着网络中的重要数据，包括密钥等等，它负责启动和组建网络。通信模块下面可以有 6 个具有路由功能的 ZigBee 设备子设备，或者说是 20 个 ZigBee 设备（包括 14 个终端设备和 6 个路由设备）。在第二层级的每个路由模块（测量节点）下面也可以连接 6 个路由设备（测量节点）或者 14个终端设备（测量节点）。后面的第三层级、第四层级、第五层级、第六层级的设备都可以是路由模块或者终端设备。这些设备是否具有测量功率的功能，需要根据实际情况来安装。这些设备如果用于测量用户的用电数据的同时，还需要进行中继功能的，我们需要在此用户的家中安装具有路由功能的测量节点，如果安装在用户家中单纯用于测量用电数据的，那么我们只需要安装一个终端测量节点。由于 ZigBee 工作在 2.4GHz 的频段，波长比较短，传输距离和穿透能力都比较弱，所以在某些节点距离比较远的时候需要加入一些只有路由功能的 ZigBee 模块。整个网络开始运行后是一个树行结构。ZigBee 网络中的每个设备会在运行后根据网络的运行情况，一定的路由算法，在将用电数据传输回通信模块的时候会自动选择最佳的路径。也就是在某一时刻 A 设备将用户的用电数据传回通信模块，需要经过具有路由功能的 B、C、D 才传回通信模块，但是假如网络中有些数据发生了改变，A 设备的数据传回通信模块可能只经过了 B、C、F。ZigBee 数据交换的时候通过 ZigBee 信道双向传输。测量节点就是由 ZigBee 芯片 CC2530 和 STPM01 功率测量模块组成。通信模块和只具有路由模块的 ZigBee 设备主要是 CC2530 芯片。而我们只需要在应用端口的设定时，对相应的端口赋予不同的定义，则可以实现通信功能和路由功能的变换。