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2 硬件设计
2．1 网关电源电路
LPC1227、CC2530和CC2591芯片需要3．3 V电压供电。考虑到GSM模块EM310的输入电压范围为3．4～4．7 V，本次设计采用4．1 V电压对EM310模块供电。因此网关电源电路设计为3．3 V和4．1 V输出的应用系统，如图2所示。
首先由JP1电源接口输入220 V的交流电，经过AC—DC电源模块输出9 V直流电源。网关系统中GSM模块功耗最大，虽然EM310最大瞬时电流可达到1．6 A，但是EM310处于GPRS工作模式时只需要400 mA电流。综合考虑AC—DC模块的体积、成本以及系统工作的稳定性，最终选择了功率为10 W的AC—DC电源模块，可保证系统的稳定工作。为了稳定地向EM310提供4．1 V的电压，LDO芯片(低压差电源芯片)选择SIPex公司的SP X29302芯片，该芯片可稳定输出高达3A的电流，结合43kΩ和100kΩ的电阻，可将输出电压调节到4．1V。
为保证3．3 V的输出电压采用了3．3 V的SPX1117LDO芯片，它的输出电流可达800mA，输出电压的精度在±1％。
两种LDO的输出端都采用一个10μF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。
2．2 远距离ZigBee模块电路
远距离ZigBee模块电路主要由晶振电路、CC2530芯片、CC2591芯片、芯片间RF差分信号线的匹配链路、RF信号到天线的匹配电路、CC25 91控制信号线，以及电源的退耦滤波部分组成。本文只给出ZigBee模块系统结构图，如图3所示。
对于CC2591的3个使能控制引脚，CC2530与CC2591的引脚连接分配如下：P1_1对应PA EN，P1_4对应EN，P0_7对应HGM。
在实际设计ZigBee模块的PCB电路板时，需注意以下2点：
①CC2530的GND引脚在芯片底部，画PCB封装时可在GND焊盘上添加GND过孔，以实现芯片的GND引脚与PCB板上的GND相连。
②TI公司提供的CC2591设计资料中建议采用4层板设计，考虑成本因素，本次设计仍采用2层PCB设计。经测试发现ZigBee节点间的通信距离在采用5 dm全向天线时，无障碍通信距离可达1 km以上，满足设计需要。
