CN105046902A - 一种具有多种通信方式的远程热量表集中器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有多种通信方式的远程热量表集中器。该集中器包括主控制芯片、电源电路、RTC时钟电路、SDRAM存储电路、NandFlash存储电路、USB接口电路、DEBUG调试接口电路、JTAG接口电路、GPRS接口电路、网络接口电路和M-BUS接口电路。采用本发明可方便接入到现有的热量表监控系统，实现对所连接的热量表数据的远程采集和存储，将实时及历史数据传送给上位机，及时上传报警信息，下发上位机控制指令，与上位机的通信方式可以选择GPRS方式或以太网方式，根据实际情况确定，选择性强。应用时数据通信流畅，错误率低，实时性强。

Description

一种具有多种通信方式的远程热量表集中器

技术领域

本发明涉及一种热量表集中器，特别涉及一种具有多种通信方式的远程热量表集中器。

背景技术

目前，热量表已逐渐普及于住宅小区，成为通用的热计量仪表。由于用户分散，导致对热量表计量数据的入户抄收带来困难，而且抄表劳动强度大，容易误抄和漏抄。由于以上原因，实现能够远程控制的自动抄表系统成为迫切需要。

以太网和通用无线分组业务（GPRS）网络均能实现对有效数据的远程传送，能分别应用于有线传输和无线传输的场合，传输距离远，传输速率高，实现方便，成本低廉。

发明内容

本发明的目的是为了避免因人工抄表带来的数据误读，抄表不规范，耗费人工多，成本高等问题，特别研制一种具有多种通信方式的远程热量表集中器。该集中器成为抄表系统的通信桥梁，负责对各智能表的数据进行采集、存储和管理，及时有效地向上位机传输数据并执行上位机发送的指令。容易接入以太网的工况可以选择以太网方式通信，布线困难的工况采用GPRS方式通信。

本发明采取的技术方案是：一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：该远程热量表集中器包括主控制芯片、电源电路、RTC时钟电路、SDRAM存储电路、NandFlash存储电路、USB接口电路、DEBUG调试接口电路、JTAG接口电路、GPRS接口电路、网络接口电路和M-BUS接口电路；所述的主控制芯片采用具有ARM处理器的AT91SAM9G20芯片，其中电源电路连接主控制芯片及全部外围接口为电路供电；RTC时钟电路连接主控制芯片用于掉电时时钟计量；JTAG接口电路连接主控制芯片的ARM处理器用于实现仿真调试和程序下载；SDRAM存储电路和NandFlash存储电路连接主控制芯片用于扩展内存和数据的非失易性存储；USB接口电路连接主控制芯片用于实现启动程序及Linux内核的烧写；DEBUG调试接口电路连接主控制芯片用于实现串口数据打印到PC机；主控制芯片与GPRS接口电路连接用于实现热量表与上位机服务器的无线数据通信；主控制芯片与网络接口电路连接至以太网，用于实现有线网络连接服务器；主控制芯片通过UART串口连接M-BUS接口电路用于采集用户热量表数据。

本发明的有益效果是：方便接入到现有的热量表监控系统，实现对所连接的热量表数据的远程采集和存储，将实时及历史数据传送给上位机，及时上传报警信息，下发上位机控制指令，与上位机的通信方式可以选择GPRS方式或以太网方式，根据实际情况确定，选择性强。应用时数据通信流畅，错误率低，实时性强。

附图说明

图1是本发明的电路结构框图；

图2为本发明的主控制芯片放大的左上部分电原理图（a）；

图3为本发明的主控制芯片放大的右上部分电原理图（b）；

图4为本发明的主控制芯片放大的左下部分电原理图（c）；

图5为本发明的主控制芯片放大的右下部分电原理图（d）；

图6是本发明的USB接口电路的电原理图；

图7是本发明的DEBUG调试接口电路的电原理图；

图8是本发明的JTAG接口电路的电原理图；

图9是本发明电源电路的12V—5V电源转换电路的电原理图；

图10是本发明电源电路的5V—4.2V转换电路的电原理图；

图11是本发明电源电路的5V—3.3V和5V—1.0V电源转换电路的电原理图；

图12是本发明的RTC时钟电路的电原理图；

图13是本发明的SDRAM存储电路的上半部分电原理图（a）；

图14是本发明的SDRAM存储电路的下半部分电原理图（b）；

图15是本发明的NandFlash存储电路的电原理图；

图16是本发明的网络接口电路的部分电原理图（a）；

图17是本发明的网络接口电路的部分电原理图（b）；

图18是本发明的GPRS接口电路的部分电原理图（a）；

图19是本发明的GPRS接口电路的部分电原理图（b）；

图20是本发明的M-BUS接口电路的部分电原理图（a）；

图21是本发明的M-BUS接口电路的部分电原理图（b）；

图22是本发明的应用程序流程图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本发明，以下结合附图和实施例进一步详细描述：

参照图1，该远程热量表集中器包括主控制芯片、电源电路、RTC时钟电路、SDRAM存储电路、NandFlash存储电路、USB接口电路、DEBUG调试接口电路、JTAG接口电路、GPRS接口电路、网络接口电路和M-BUS接口电路；所述的主控制芯片采用具有ARM处理器的AT91SAM9G20芯片，其中电源电路连接主控制芯片及全部外围接口为电路供电；RTC时钟电路连接主控制芯片用于掉电时时钟计量；JTAG接口电路连接主控制芯片的ARM处理器用于实现仿真调试和程序下载；SDRAM存储电路和NandFlash存储电路连接主控制芯片用于扩展内存和数据的非失易性存储；USB接口电路连接主控制芯片用于实现启动程序及Linux内核的烧写；DEBUG调试接口电路连接主控制芯片用于实现串口数据打印到PC机；主控制芯片与GPRS接口电路连接用于实现热量表与上位机服务器的无线数据通信；主控制芯片与网络接口电路连接至以太网，用于实现有线网络连接服务器；主控制芯片通过UART串口连接M-BUS接口电路用于采集用户热量表数据。

参照图2、图3、图4和图5，本发明的AT91SAM9G20芯片U3的M16脚通过电阻R142接3.3V电源，C12脚通过电阻R58与发光二极管D5的正极连接，发光二极管D5的负极接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的N2脚和P2脚分别连接电容C52的一端及电容C54的一端后，同时连接电容C53、电阻R124的一端及电感L3的一端，电感L3的另一端接1.0V电源，电阻R124的另一端通过电容C55与电容C54的另一端连接，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的T2脚和U1脚分别连接电容C52的另一端及电容C54的另一端，同时连接电容C57及电容C58的一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的P1脚通过电阻R129连接晶振Y2的一端及电容C57的另一端，AT91SAM9G20芯片U3的N1脚通过电阻R131连接晶振Y2的另一端及电容C58的另一端，AT91SAM9G20芯片U3的E17脚通过电阻R133连接晶振Y3的4脚及电容C59的一端，AT91SAM9G20芯片U3的D17脚通过电阻R135连接晶振Y3的1脚及电容C62的一端，晶振Y3的2脚和3脚连接电容C62的另一端及电容C59的另一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的F14脚通过电阻R137连接到AT91SAM9G20芯片U3的D16脚及电容C75的一端，AT91SAM9G20芯片U3的D9脚、H14脚、M1脚及T13脚连接电容C76的一端、电容C77的一端、电容C78的一端、电容C79的一端及电解电容C80的一端，AT91SAM9G20芯片U3的E16脚连接电容C75的另一端、电容C76的另一端、电容C77的另一端、电容C78的另一端、电容C79的另一端及电解电容C80的另一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D10脚和D12脚连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的C16脚连接电容C65的一端后接3.3V电源，电容C65的另一端接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D8脚、G14脚、L1脚、T7脚、T15脚、D6脚、F4脚、M3脚、H8脚、H9脚、H10脚、J8脚、J9脚、J10脚、K8脚、K9脚、K10脚、K16脚及R7脚连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D11脚、G4脚及J3脚连接电解电容C66的一端、电容C67的一端、电容C68的一端及电容C69的一端后接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的U17脚及P8脚连接电解电容C70的一端、电容C71的一端及电容C72的一端后接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的L4脚连接电容C73的一端、电阻R139的一端、电容C74的一端及电感L5的一端，电感L5的另一端接3.3V电源，电阻R139的另一端通过电容C81与电解电容C66的另一端、电容C67的另一端、电容C68的另一端、电容C69的另一端、电解电容C70的另一端、电容C71的另一端、电容C72的另一端、电容C73的另一端及电容C74的另一端连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的G15脚连接电解电容C56的一端、复位按键KEY1的3脚和4脚及电阻R126的一端，电解电容C56的另一端连接复位按键KEY1的1脚和2脚后接GND端，电阻R126的另一端接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的F15脚通过电阻R128接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的F17脚通过电阻R130接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的U2脚通过电阻R132连接电容C60的一端、电感L4的一端及电容C63的一端，电容C60的另一端接GND端，电感L4的另一端接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的R4脚通过电阻R134连接电容C61的一端及电阻R138的一端，电阻R138的另一端通过电容C64与电容C63的另一端及电容C61的另一端连接，并通过电阻R136连接到AT91SAM9G20芯片U3的R2脚，然后一起接GND端。

参照图2、图3和图6，本发明的USB接口电路采用一个USBLC6芯片U1和一个USB设备接口J1，USBLC6芯片U1的1脚通过电阻R57连接到AT91SAM9G20芯片U3的C13脚，USBLC6芯片U1的2脚接地，USBLC6芯片U1的3脚通过电阻R56连接到AT91SAM9G20芯片U3的D13脚，USBLC6芯片的4脚与USB设备接口J1的2脚连接，USBLC6芯片U1的5脚连接电容C46的一端后接5V电源，电容C46的另一端接地，USBLC6芯片U1的6脚与USB设备接口J1的3脚连接，USB设备接口J1的1脚连接电容C47的一端及电阻R54的一端，电阻R54的另一端与电阻R55的一端连接后，又连接到AT91SAM9G20芯片U3的A15脚，电阻R55的另一端接地，USB设备接口J1的4脚与电容C47的另一端连接后接地，USB设备接口J1的5脚和6脚连接后接地。

参照图2和图7，本发明的DEBUG调试接口电路采用一个MAX3232CSE芯片U2和一个9针串口接口J2，MAX3232CSE芯片U2的1脚通过电容C48与3脚连接，其4脚通过电容C50与5脚连接，其2脚通过电容C49与16脚连接后接3.3V电源，其6脚通过电容C51与15脚连接后接地，其13脚连接到9针串口接口J2的2脚，其14脚连接到9针串口接口J2的3脚，其12脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的K17脚，其13脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的L17脚。

参照图4、图5和图8，本发明的JTAG接口电路采用一个20针JTAG接口，20针JTAG接口的3脚、5脚、7脚和9脚分别与电阻R108、电阻R107、电阻R106和电阻R105连接后一起接3.3V电源，然后与其11脚、13脚分别连接到AT91SAM9G20芯片U3的H16脚、J16脚、G17脚、H15脚、G16脚和J14脚，20针JTAG接口的15脚连接到复位按键KEY1的3脚和4脚，20针JTAG接口的1脚和2脚连接后接3.3V电源，其4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚和20脚连接后一起接地。

参照图9、图10和图11，本发明的电源电路包括12V—5V电源转换电路、5V—4.2V转换电路以及5V—3.3V和5V—1.0V电源转换电路，其中12V—5V电源转换电路采用一个EUP3410电源转换芯片U4，EUP3410电源转换芯片U4的1脚通过电容C101与其3脚、二极管D10的负极及电感L1的一端连接，电感L1的另一端连接电容C95的一端、电容C96的一端及电阻R30的一端后接5V电源，二极管D10的正极、电容C95的另一端及电容C96的另一端连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的2脚与电容C94的一端及电解电容C93的一端连接后，又连接到12V电源接口DC_JACK的1脚，电容C94的另一端及电解电容C93的另一端连接后接地，12V电源接口DC_JACK的2脚和3脚连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的4脚接地，其5脚连接电阻R30的另一端及电阻R32的一端，其6脚通过电阻R33连接电容C97的一端，电容C97的另一端与电阻R32的另一端连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的7脚通过电阻R31接12V电源。

参照图10，本发明电源电路的5V—4.2V转换电路采用一个MIC29302BU电源分压转换芯片U5，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的1脚和2脚连接后与电容C21的一端及电容C20的一端连接，然后接5V电源，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的3脚与电容C21的另一端及电容C20另一端连接后接地，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的4脚连接电阻R34的一端、电容C22的一端、电容C22的一端、电容C92的一端、电容C81的一端及电阻R36的一端后接4.2V电源，电容C22的另一端、电容C22的另一端及电容C92的另一端连接后接地，电阻R36的另一端通过发光二极管D9接地，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的5脚连接电阻R34的另一端及电阻R35的一端，电阻R35的另一端接地。

参照图11，本发明电源电路的5V—3.3V和5V—1.0V电源转换电路采用一个LM1086-33电压转换芯片U7和一个TPS60500降压电荷泵U8，LM1086-33电压转换芯片U7的3脚连接电解电容C24的一端及稳压二极管D2的负极后接5V电源，电解电容C24的另一端及稳压二极管D2的正极连接后接地，LM1086-33电压转换芯片U7的1脚接地，其2脚连接电解电容C25的一端、LM393双电压比较器A1-B的2脚、电阻R43的一端、电阻R44的一端及场效应管Q1的2脚，电解电容C25的另一端接地，LM393双电压比较器A1-B的3脚连接二极管D4的正极、电阻R50的一端及电阻R52的一端，电阻R50的另一端接5V电源，电阻R52的另一端接地，LM393双电压比较器A1-B的1脚连接二极管D4的负极、电阻R49的一端及TPS60500降压电荷泵U8的1脚，电阻R49的另一端接5V电源，TPS60500降压电荷泵U8的5脚与电容C31的一端连接后接5V电源，TPS60500降压电荷泵U8的6脚和8脚连接电容C27，其3脚和4脚连接电容C28，其7脚连接电解电容C29的一端、电阻R48的一端、LM393双电压比较器A1-A的6脚及电容C30的一端后接1.0V电源，TPS60500降压电荷泵U8的10脚连接电阻R48的另一端及电容C30的另一端后通过电阻R51与电解电容C29的另一端、电容C31的另一端以及TPS60500降压电荷泵U8的9脚连接后一起接地，LM393双电压比较器A1-A的5脚连接电阻R43的另一端及电阻R47的一端，电阻R47的另一端接地，LM393双电压比较器A1-A的4脚接地，其7脚连接电阻R44的另一端及电阻R45的一端，电阻R45的另一端连接场效应管Q1的1脚，LM393双电压比较器A1-A的8脚接5V电源，场效应管Q1的3脚连接电解电容C26的一端及发光二极管D3的正极，然后再接3.3V电源，发光二极管D3的负极通过电阻R46与电解电容C26的另一端连接后接地。

参照图12，本发明的RTC时钟电路采用一个CR2032可充电锂电池和一个R1100D101C电压调节器U6，CR2032可充电锂电池的1脚通过电阻R1连接电容C98的一端、二极管D6的负极及二极管D8的正极，二极管D6的正极接3.3V电源，CR2032可充电锂电池的2脚与电容C98的另一端连接后接地，二极管D8的负极连接二极管D7的负极、电解电容C99的一端及R1100D101C电压调节器U6的3脚，二极管D7的正极接3.3V电源，R1100D101C电压调节器U6的1脚接地，其2脚连接电解电容C100的一端后通过电阻R137连接到AT91SAM9G20芯片U3的F14脚，电解电容C99的另一端及电解电容C100的另一端分别接地。

参照图3、图5、图13和图14，本发明的SDRAM存储电路采用两个MT48LC16M16A2P-75IT存储器，分别为存储器SDRAM1和存储器SDRAM2，存储器SDRAM1和存储器SDRAM2的23脚、24脚、25脚、26脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、22脚、35脚、20脚、21脚、36脚、37脚、38脚、15脚、39脚、17脚、18脚和16脚分别通过电阻R93、电阻R94、电阻R95、电阻R96、电阻R97、电阻R98、电阻R99、电阻R100、电阻R101、电阻R102、电阻R116、电阻R103、电阻R109、电阻R110、电阻R104、电阻R117、电阻R118、电阻R91、电阻R122、电阻R114、电阻R113和电阻R115连接到AT91SAM9G20芯片U3的C4脚、B5脚、C5脚、D5脚、A4脚、B6脚、A5脚、C6脚、D7脚、A6脚、B4脚、A7脚、C7脚、A8脚、C8脚、G3脚、B1脚、A2脚、B2脚、C3脚、D3脚和F2脚，存储器SDRAM1的19脚通过电阻R53接3.3V电源，存储器SDRAM2的19脚通过电阻R531接3.3V电源，同时存储器SDRAM1的19脚和存储器SDRAM2的19脚连接后通过电阻R119接到AT91SAM9G20芯片U3的B3脚，存储器SDRAM1的2脚、4脚、5脚、7脚、8脚、10脚、11脚、13脚、42脚、44脚、45脚、47脚、48脚、50脚、51脚和53脚分别通过电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88、电阻R89和电阻R90连接到AT91SAM9G20芯片U3的D4脚、C2脚、D2脚、E3脚、E4脚、E2脚、F3脚、G2脚、C1脚、D1脚、E1脚、H4脚、H3脚、F1脚、H2脚和K3脚，存储器SDRAM1的1脚、14脚、27脚、3脚、9脚、43脚和49脚分别与电容C33、电容C32、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37和电容C40连接后接3.3V电源，存储器SDRAM1的28脚、41脚、54脚、6脚、12脚、46脚和52脚连接后接地，存储器SDRAM2的2脚、4脚、5脚、7脚、8脚、10脚、11脚、13脚、42脚、44脚、45脚、47脚、48脚、50脚、51脚和53脚分别通过电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73和电阻R74连接到AT91SAM9G20芯片U3的J4脚、J2脚、H1脚、J1脚、K2脚、K4脚、M4脚、N3脚、K1脚、L3脚、L2脚、N4脚、P4脚、R3脚、P3脚和M3脚，存储器SDRAM2的1脚、14脚、27脚、3脚、9脚、43脚和49脚分别与电容C39、电容C38、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44和电容C45连接后接3.3V电源，存储器SDRAM2的28脚、41脚、54脚、6脚、12脚、46脚和52脚连接后接地；

参照图3、图5和图15，NandFlash存储电路采用一个K9F2G08U0M-PCB0存储器NandFlash1且安装有应用程序，存储器NandFlash1的16脚、17脚、8脚和18脚分别通过电阻R112、电阻R111、电阻R125和电阻R127连接到AT91SAM9G20芯片U3的A11脚、A10脚、C10脚和B10脚，存储器NandFlash1的9脚通过电阻R40接3.3V电源，同时通过连接插针JP1连接到AT91SAM9G20芯片U3的B15脚，存储器NandFlash1的7脚和19脚分别通过电阻R41和电阻R42连接，连接后接3.3V电源，同时存储器NandFlash1的7脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的B13脚，存储器NandFlash1的29脚、30脚、31脚、32脚、41脚、42脚、43脚和44脚分别通过电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82连接到AT91SAM9G20芯片U3的D4脚、C2脚、D2脚、E3脚、E4脚、E2脚、F3脚和G2脚，存储器NandFlash1的38脚接地，其37脚和12脚连接后接3.3V电源，其36脚和13脚连接后接地。

参照图2、图5、图16和图17，本发明的网络接口电路采用一个DM9161BIEP网络芯片U9和HR911105A网络接口RJ1，DM9161BIEP网络芯片U9的42脚通过电阻R6连接到AT91SAM9G20芯片U3的U13脚，同时又通过电阻R2连接到晶振X1的3脚，晶振X1的1脚通过电阻R1与其4脚连接后接3.3V电源，晶振X1的2脚接地，DM9161BIEP网络芯片U9的19脚、20脚和21脚分别通过电阻R7、电阻R8和电阻R9连接到AT91SAM9G20芯片U3的U11脚、U10脚和U15脚，DM9161BIEP网络芯片U9的28脚、29脚、37脚和38脚分别通过电阻R141、电阻R142、电阻R14和电阻R15连接，连接后接地，同时DM9161BIEP网络芯片U9的28脚和29脚分别通过电阻R10和电阻R13连接到AT91SAM9G20芯片U3的U12脚和U11脚，DM9161BIEP网络芯片U9的37脚和38脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的U15脚和U16脚，DM9161BIEP网络芯片U9的36脚、32脚和39脚分别通过电阻R16、电阻R20和电阻R21连接，连接后接3.3V电源，DM9161BIEP网络芯片U9的25脚通过电阻R161接3.3V电源，DM9161BIEP网络芯片U9的24脚、25脚和32脚分别通过电阻R17、电阻R18和电阻R19连接到AT91SAM9G20芯片U3的T14脚、R14脚和J17脚，DM9161BIEP网络芯片U9的41脚、30脚和23脚连接后接3.3V电源，同时又分别通过连接电容C11、电容C12和电容C13后与DM9161BIEP网络芯片U9的39脚、15脚、33脚、44脚和10脚连接，连接后接地，DM9161BIEP网络芯片U9的40脚通过电阻R27连接到AT91SAM9G20芯片U3的复位按键KEY1的3脚和4脚，DM9161BIEP网络芯片U9的7脚和8脚分别通过电阻R4和电阻R5连接，连接后通过电容C1接地，同时又分别连接到HR911105A网络接口RJ1的1脚和2脚，DM9161BIEP网络芯片U9的3脚和4脚分别通过电阻R11和电阻R12连接，连接后通过电容C6接地，同时又分别连接到HR911105A网络接口RJ1的3脚和6脚，DM9161BIEP网络芯片U9的1脚和2脚连接电解电容C9的一端、电容C2的一端、电解电容C3的一端及电感L1的一端，同时DM9161BIEP网络芯片U9的1脚和2脚分别通过电容C7和电容C8与电解电容C9的另一端连接后接地，电感L1的另一端连接电容C4的一端和电解电容C5的一端后接AVDD端，电容C4的另一端、电解电容C5的另一端与电阻R3的一端连接后接AGND端，电阻R3的另一端与电容C2的另一端、电解电容C3的另一端连接后接地，DM9161BIEP网络芯片U9的9脚与电容C10的一端连接后接到HR911105A网络接口RJ1的4脚和5脚，DM9161BIEP网络芯片U9的5脚、6脚和46脚与电容C10的另一端连接后接AGND端，DM9161BIEP网络芯片U9的47脚和48脚连接电阻R22，DM9161BIEP网络芯片U9的31脚通过电阻24接3.3电源，DM9161BIEP网络芯片U9的11脚和13脚分别接HR911105A网络接口RJ1的11脚和10脚，DM9161BIEP网络芯片U9的12脚连接发光二极管D1和电阻R26后接3.3V电源，HR911105A网络接口RJ1的12脚和9脚分别通过电阻R23和电阻R25接3.3V电源。

参照图5、图18和图19，本发明的GPRS接口电路采用一个SIM900A芯片U10、一个MAX3232CSE电平转换芯片U11和一个手机SIM卡插口JP9，SIM900A芯片U10的1脚通过连接复位按键SB1和电阻R38后接地，SIM900A芯片U10的9脚和10脚分别通过电阻R140和电阻R141连接到MAX3232CSE电平转换芯片U11的11脚和12脚，SIM900A芯片U10的16脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的复位按键KEY1的3脚和4脚，SIM900A芯片U10的17脚、18脚、29脚和39脚分别接地，SIM900A芯片U10的30脚连接SIM卡插口JP9的6脚及电容C86的一端，SIM900A芯片U10的31脚连接SIM卡插口JP9的3脚，SIM900A芯片U10的32脚连接SIM卡插口JP9的4脚，SIM900A芯片U10的33脚连接SIM卡插口JP9的5脚，SIM900A芯片U10的45脚和46脚连接后接地，SIM900A芯片U10的52脚通过连接电阻R37和发光二极管D6后接地，SIM900A芯片U10的53脚和54脚连接后接地，SIM900A芯片U10的55脚、56脚和57脚连接后接4.2V电源，SIM900A芯片U10的58脚、59脚、61脚、62脚、63脚、64脚和65脚连接后接地，SIM900A芯片U10的60脚连接信号收发天线JP3，MAX3232CSE电平转换芯片U11的1脚和3脚连接电容C82，MAX3232CSE电平转换芯片U11的4脚和5脚连接电容C83，MAX3232CSE电平转换芯片U11的10脚和9脚分别连接到AT91SAM9G20芯片U3的K14脚和P17脚，MAX3232CSE电平转换芯片U11的16脚和2脚连接电容C84后接3.3V电源，MAX3232CSE电平转换芯片U11的6脚和15脚连接电容C85后接地，MAX3232CSE电平转换芯片U11的13脚和14脚分别接连接插针JP2的1脚和3脚，MAX3232CSE电平转换芯片U11的7脚和8脚分别接连接插针JP2的2脚和4脚，SIM卡插口JP9的8脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的M16脚，SIM卡插口JP9的7脚和1脚与电容C86的另一端连接后接地；

参照图2、图20、图21，本发明的M-BUS接口电路采用一个TSS721电平转换芯片U12，两个光电耦合器：NEC2501光电耦合器U13和NEC2501光电耦合器U14以及一个M-BUS连接接口JP4，TSS721电平转换芯片U12的1脚和16脚分别通过电阻R142、自恢复保险丝F1和电阻R143、自恢复保险丝F2接到M-BUS连接接口JP4的1脚和2脚，TSS721电平转换芯片U12的3脚分别通过电容C87和电容C88接到SGND端，同时又通过电阻R149连接到光电耦合器U14的1脚TSS721电平转换芯片U12的4脚通过电阻R145接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的6脚通过电容C89接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的8脚连接到NEC2501光电耦合器U14的2脚，TSS721电平转换芯片U12的15脚接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的14脚通过电阻R146接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的13脚连接到NEC2501光电耦合器U13的4脚，并通过电阻R148接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的11脚和9脚与电容C90的一端和电容C91的一端连接后接到NEC2501光电耦合器U13的3脚，电容C90的另一端和电容C91的另一端连接后接到SGND端，NEC2501光电耦合器U13的2脚通过电阻R147接3.3V电源，NEC2501光电耦合器U13的1脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的N17脚，NEC2501光电耦合器U14的4脚接3.3V电源，NEC2501光电耦合器U14的3脚连接电阻R153的一端及三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极连接到AT91SAM9G20芯片U3的M17脚，同时又通过电阻R152接3.3V电源，三极管Q3的发射极与电阻R153的另一端连接后接地。

本发明的主控制芯片采用ATMEL公司的ARM处理器芯片AT91SAM9G20。整个芯片的工作电压是3.3V，ARM内核的工作电压是1V，其余IO部分是3.3V供电，ARM处理器的晶振采用32.768KHz。复位按键电路通过按键的电平操作，将电平信号传递给ARM处理器的IO端口，实现对ARM处理器及GPRS接口芯片和网络接口芯片的复位。

如图6所示，USB接口电路采用的USBLC6芯片U1为USB静电防护集成芯片，USB接口电路配合下载程序。

如图7所示，DEBUG调试接口电路采用的MAX3232CSE芯片U2为电平转换电路芯片，以实现TTL到RS232的电平转换。

如图8所示，JTAG接口电路为仿真调试接口电路，采用标准的20针JTAG接口，可以调试及下载程序。

图9、图10和图11为电源电路，电源电路采用12V电源适配器供电，采用EUP3410电源转换芯片产生5V电压；5V电压经由MIC29302BU芯片及电阻分压产生4.2V电压为GPRS接口电路供电；5V电压采用LM1086-33芯片产生3.3V电压，为ARM处理器及相关外围电路供电；5V电压通过双电压比较器LM393，使能TPS60500芯片，使其7脚产生一个1.0V的电压，为ARM处理器内核供电。

如图12所示，RTC时钟电路的实时时钟（RTC）采用可充电锂电池CR2032用于后备电源，采用R1100D101C电压调节器，输出标准值为1.0V，当无外接电源时，锂电池放电，为实时时钟供电。

图13、图14和图15分别为SDRAM和FLASH的存储器扩展电路，将ARM处理器的数据总线和地址总线分别与SDRAM和FLASH的对应接口相连，用于地址选取和数据传输。将ARM处理器与SDRAM相关的信号与SDRAM存储器相连，包括SDRAM时钟、SDRAM时钟使能、SDRAM片选信号、行列地址滤波信号、写使能信号。将ARM处理器与FLASH相关的信号与FLASH存储器相连，包括FLASH片选信号、读写使能信号、复位信号。

图16和图17为集中器的网络接口电路，其中DM9161BIEP芯片为集成PHY层的网络芯片，其外接晶振为50MHz。DM9161BIEP芯片采用RMII的接口方式与AT91SAM9G20的MAC层进行数据交换。RJ45接口采用的是HR9111105A，这是一款内置网络隔离变压器和状态指示灯的网络接口。HR9111105A与DM9161BIEP芯片的网络数据收发接口的对应引脚相连，连接DM9161BIEP芯片的状态指示灯引脚，显示电源及数据收发状态。

图18和图19为GPRS接口电路，采用SIM900A芯片U10为双频GSM/GPRS模块，4.2V电源供电，芯片可以手动按键复位，通信时利用发光二极管进行显示。模块与ARM处理器利用UART接口进行通信，利用MAX32332CSE芯片实现电平转换，当集中器采用GPRS方式通信时，JP2接口连接，实现GSM/GPRS模块与ARM处理器的通信。SIM900A芯片连接SIM卡接口，实现SIM卡的插入。

图20和图21所示的M-BUS接口电路利用TSS721芯片实现TTL电平与M-BUS电平的转换，利用光电耦合器实现芯片与外围接口的电气隔离。共具有四路M-BUS接口，可以扩展热量表的接入数量，并自动识别接口信号。

图22为本集中器的应用程序流程图，系统实时采集现场热量表信息和上位机控制信息，整个软件系统移植有嵌入式操作系统Linux，对两端数据进行分析、处理和转发。

参照图22，本发明的应用程序有以下步骤：程序首先进行整个系统的初始化——从存储器NandFlash1中读取处理程序，使能ARM处理器、网络芯片和GPRS芯片，设置时钟，然后初始化协议栈和嵌入式操作系统；判断初始化为集中器是否结束，没有结束则继续等待初始化，初始化完成后，启动操作系统的用户程序，用户程序包含两个任务，任务1为采集热量表数据（图22左侧大循环），任务2为采集GPRS或网络数据（图22右侧大循环）；任务1采集热量表数据：首先判断是否有UART中断触发，是否有相应M-BUS数据发送过来，如果没有则继续等待，如果有则进行数据缓冲区的申请，解析接收的M-BUS数据帧格式，打包为GPRS或网络数据帧，查看是网络在线还是GPRS在线，将数据通过在线网络的对应模式发送出去，当接收到正确的应答数据后，清空UART接收数据缓冲区，取消数据发送事件，若没有接收到应答数据，延时触发数据发送事件；任务2采集GPRS或网络数据：首先判断是否有GPRS或网络数据接收，如果没有则继续等待，如果有则进行应答数据的发送，发送没有成功则继续发送，发送成功后解析接收的数据帧格式，打包为M-BUS数据帧，发送给热量表，发送没有成功则继续发送，发送成功后，清零网络接收数据长度，取消数据发送事件。

根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。

Claims (10)

1.一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：该远程热量表集中器包括主控制芯片、电源电路、RTC时钟电路、SDRAM存储电路、NandFlash存储电路、USB接口电路、DEBUG调试接口电路、JTAG接口电路、GPRS接口电路、网络接口电路和M-BUS接口电路；所述的主控制芯片采用具有ARM处理器的AT91SAM9G20芯片，其中电源电路连接主控制芯片及全部外围接口为电路供电；RTC时钟电路连接主控制芯片用于掉电时时钟计量；JTAG接口电路连接主控制芯片的ARM处理器用于实现仿真调试和程序下载；SDRAM存储电路和NandFlash存储电路连接主控制芯片用于扩展内存和数据的非失易性存储；USB接口电路连接主控制芯片用于实现启动程序及Linux内核的烧写；DEBUG调试接口电路连接主控制芯片用于实现串口数据打印到PC机；主控制芯片与GPRS接口电路连接用于实现热量表与上位机服务器的无线数据通信；主控制芯片与网络接口电路连接至以太网，用于实现有线网络连接服务器；主控制芯片通过UART串口连接M-BUS接口电路用于采集用户热量表数据。

2.根据权利要求1所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：AT91SAM9G20芯片U3的M16脚通过电阻R142接3.3V电源，C12脚通过电阻R58与发光二极管D5的正极连接，发光二极管D5的负极接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的N2脚和P2脚分别连接电容C52的一端及电容C54的一端后，同时连接电容C53、电阻R124的一端及电感L3的一端，电感L3的另一端接1.0V电源，电阻R124的另一端通过电容C55与电容C54的另一端连接，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的T2脚和U1脚分别连接电容C52的另一端及电容C54的另一端，同时连接电容C57及电容C58的一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的P1脚通过电阻R129连接晶振Y2的一端及电容C57的另一端，AT91SAM9G20芯片U3的N1脚通过电阻R131连接晶振Y2的另一端及电容C58的另一端，AT91SAM9G20芯片U3的E17脚通过电阻R133连接晶振Y3的4脚及电容C59的一端，AT91SAM9G20芯片U3的D17脚通过电阻R135连接晶振Y3的1脚及电容C62的一端，晶振Y3的2脚和3脚连接电容C62的另一端及电容C59的另一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的F14脚通过电阻R137连接到AT91SAM9G20芯片U3的D16脚及电容C75的一端，AT91SAM9G20芯片U3的D9脚、H14脚、M1脚及T13脚连接电容C76的一端、电容C77的一端、电容C78的一端、电容C79的一端及电解电容C80的一端，AT91SAM9G20芯片U3的E16脚连接电容C75的另一端、电容C76的另一端、电容C77的另一端、电容C78的另一端、电容C79的另一端及电解电容C80的另一端，然后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D10脚和D12脚连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的C16脚连接电容C65的一端后接3.3V电源，电容C65的另一端接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D8脚、G14脚、L1脚、T7脚、T15脚、D6脚、F4脚、M3脚、H8脚、H9脚、H10脚、J8脚、J9脚、J10脚、K8脚、K9脚、K10脚、K16脚及R7脚连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的D11脚、G4脚及J3脚连接电解电容C66的一端、电容C67的一端、电容C68的一端及电容C69的一端后接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的U17脚及P8脚连接电解电容C70的一端、电容C71的一端及电容C72的一端后接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的L4脚连接电容C73的一端、电阻R139的一端、电容C74的一端及电感L5的一端，电感L5的另一端接3.3V电源，电阻R139的另一端通过电容C81与电解电容C66的另一端、电容C67的另一端、电容C68的另一端、电容C69的另一端、电解电容C70的另一端、电容C71的另一端、电容C72的另一端、电容C73的另一端及电容C74的另一端连接后接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的G15脚连接电解电容C56的一端、复位按键KEY1的3脚和4脚及电阻R126的一端，电解电容C56的另一端连接复位按键KEY1的1脚和2脚后接GND端，电阻R126的另一端接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的F15脚通过电阻R128接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的F17脚通过电阻R130接GND端，AT91SAM9G20芯片U3的U2脚通过电阻R132连接电容C60的一端、电感L4的一端及电容C63的一端，电容C60的另一端接GND端，电感L4的另一端接3.3V电源，AT91SAM9G20芯片U3的R4脚通过电阻R134连接电容C61的一端及电阻R138的一端，电阻R138的另一端通过电容C64与电容C63的另一端及电容C61的另一端连接，并通过电阻R136连接到AT91SAM9G20芯片U3的R2脚，然后一起接GND端。

3.根据权利要求2所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：USB接口电路采用一个USBLC6芯片U1和一个USB设备接口J1，USBLC6芯片U1的1脚通过电阻R57连接到AT91SAM9G20芯片U3的C13脚，USBLC6芯片U1的2脚接地，USBLC6芯片U1的3脚通过电阻R56连接到AT91SAM9G20芯片U3的D13脚，USBLC6芯片的4脚与USB设备接口J1的2脚连接，USBLC6芯片U1的5脚连接电容C46的一端后接5V电源，电容C46的另一端接地，USBLC6芯片U1的6脚与USB设备接口J1的3脚连接，USB设备接口J1的1脚连接电容C47的一端及电阻R54的一端，电阻R54的另一端与电阻R55的一端连接后，又连接到AT91SAM9G20芯片U3的A15脚，电阻R55的另一端接地，USB设备接口J1的4脚与电容C47的另一端连接后接地，USB设备接口J1的5脚和6脚连接后接地。

4.根据权利要求3所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：DEBUG调试接口电路采用一个MAX3232CSE芯片U2和一个9针串口接口J2，MAX3232CSE芯片U2的1脚通过电容C48与3脚连接，其4脚通过电容C50与5脚连接，其2脚通过电容C49与16脚连接后接3.3V电源，其6脚通过电容C51与15脚连接后接地，其13脚连接到9针串口接口J2的2脚，其14脚连接到9针串口接口J2的3脚，其12脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的K17脚，其13脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的L17脚；

JTAG接口电路采用一个20针JTAG接口，20针JTAG接口的3脚、5脚、7脚和9脚分别与电阻R108、电阻R107、电阻R106和电阻R105连接后一起接3.3V电源，然后与其11脚、13脚分别连接到AT91SAM9G20芯片U3的H16脚、J16脚、G17脚、H15脚、G16脚和J14脚，20针JTAG接口的15脚连接到复位按键KEY1的3脚和4脚，20针JTAG接口的1脚和2脚连接后接3.3V电源，其4脚、6脚、8脚、10脚、12脚、14脚、16脚、18脚和20脚连接后一起接地。

5.根据权利要求4所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：电源电路包括12V—5V电源转换电路、5V—4.2V转换电路以及5V—3.3V和5V—1.0V电源转换电路，其中12V—5V电源转换电路采用一个EUP3410电源转换芯片U4，EUP3410电源转换芯片U4的1脚通过电容C101与其3脚、二极管D10的负极及电感L1的一端连接，电感L1的另一端连接电容C95的一端、电容C96的一端及电阻R30的一端后接5V电源，二极管D10的正极、电容C95的另一端及电容C96的另一端连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的2脚与电容C94的一端及电解电容C93的一端连接后，又连接到12V电源接口DC_JACK的1脚，电容C94的另一端及电解电容C93的另一端连接后接地，12V电源接口DC_JACK的2脚和3脚连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的4脚接地，其5脚连接电阻R30的另一端及电阻R32的一端，其6脚通过电阻R33连接电容C97的一端，电容C97的另一端与电阻R32的另一端连接后接地，EUP3410电源转换芯片U4的7脚通过电阻R31接12V电源；

5V—4.2V转换电路采用一个MIC29302BU电源分压转换芯片U5，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的1脚和2脚连接后与电容C21的一端及电容C20的一端连接，然后接5V电源，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的3脚与电容C21的另一端及电容C20另一端连接后接地，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的4脚连接电阻R34的一端、电容C22的一端、电容C22的一端、电容C92的一端、电容C81的一端及电阻R36的一端后接4.2V电源，电容C22的另一端、电容C22的另一端及电容C92的另一端连接后接地，电阻R36的另一端通过发光二极管D9接地，MIC29302BU电源分压转换芯片U5的5脚连接电阻R34的另一端及电阻R35的一端，电阻R35的另一端接地；

5V—3.3V和5V—1.0V电源转换电路采用一个LM1086-33电压转换芯片U7和一个TPS60500降压电荷泵U8，LM1086-33电压转换芯片U7的3脚连接电解电容C24的一端及稳压二极管D2的负极后接5V电源，电解电容C24的另一端及稳压二极管D2的正极连接后接地，LM1086-33电压转换芯片U7的1脚接地，其2脚连接电解电容C25的一端、LM393双电压比较器A1-B的2脚、电阻R43的一端、电阻R44的一端及场效应管Q1的2脚，电解电容C25的另一端接地，LM393双电压比较器A1-B的3脚连接二极管D4的正极、电阻R50的一端及电阻R52的一端，电阻R50的另一端接5V电源，电阻R52的另一端接地，LM393双电压比较器A1-B的1脚连接二极管D4的负极、电阻R49的一端及TPS60500降压电荷泵U8的1脚，电阻R49的另一端接5V电源，TPS60500降压电荷泵U8的5脚与电容C31的一端连接后接5V电源，TPS60500降压电荷泵U8的6脚和8脚连接电容C27，其3脚和4脚连接电容C28，其7脚连接电解电容C29的一端、电阻R48的一端、LM393双电压比较器A1-A的6脚及电容C30的一端后接1.0V电源，TPS60500降压电荷泵U8的10脚连接电阻R48的另一端及电容C30的另一端后通过电阻R51与电解电容C29的另一端、电容C31的另一端以及TPS60500降压电荷泵U8的9脚连接后一起接地，LM393双电压比较器A1-A的5脚连接电阻R43的另一端及电阻R47的一端，电阻R47的另一端接地，LM393双电压比较器A1-A的4脚接地，其7脚连接电阻R44的另一端及电阻R45的一端，电阻R45的另一端连接场效应管Q1的1脚，LM393双电压比较器A1-A的8脚接5V电源，场效应管Q1的3脚连接电解电容C26的一端及发光二极管D3的正极，然后再接3.3V电源，发光二极管D3的负极通过电阻R46与电解电容C26的另一端连接后接地。

6.根据权利要求5所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：RTC时钟电路采用一个CR2032可充电锂电池和一个R1100D101C电压调节器U6，CR2032可充电锂电池的1脚通过电阻R1连接电容C98的一端、二极管D6的负极及二极管D8的正极，二极管D6的正极接3.3V电源，CR2032可充电锂电池的2脚与电容C98的另一端连接后接地，二极管D8的负极连接二极管D7的负极、电解电容C99的一端及R1100D101C电压调节器U6的3脚，二极管D7的正极接3.3V电源，R1100D101C电压调节器U6的1脚接地，其2脚连接电解电容C100的一端后通过电阻R137连接到AT91SAM9G20芯片U3的F14脚，电解电容C99的另一端及电解电容C100的另一端分别接地。

7.根据权利要求6所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：SDRAM存储电路采用两个MT48LC16M16A2P-75IT存储器，分别为存储器SDRAM1和存储器SDRAM2，存储器SDRAM1和存储器SDRAM2的23脚、24脚、25脚、26脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、22脚、35脚、20脚、21脚、36脚、37脚、38脚、15脚、39脚、17脚、18脚和16脚分别通过电阻R93、电阻R94、电阻R95、电阻R96、电阻R97、电阻R98、电阻R99、电阻R100、电阻R101、电阻R102、电阻R116、电阻R103、电阻R109、电阻R110、电阻R104、电阻R117、电阻R118、电阻R91、电阻R122、电阻R114、电阻R113和电阻R115连接到AT91SAM9G20芯片U3的C4脚、B5脚、C5脚、D5脚、A4脚、B6脚、A5脚、C6脚、D7脚、A6脚、B4脚、A7脚、C7脚、A8脚、C8脚、G3脚、B1脚、A2脚、B2脚、C3脚、D3脚和F2脚，存储器SDRAM1的19脚通过电阻R53接3.3V电源，存储器SDRAM2的19脚通过电阻R531接3.3V电源，同时存储器SDRAM1的19脚和存储器SDRAM2的19脚连接后通过电阻R119接到AT91SAM9G20芯片U3的B3脚，存储器SDRAM1的2脚、4脚、5脚、7脚、8脚、10脚、11脚、13脚、42脚、44脚、45脚、47脚、48脚、50脚、51脚和53脚分别通过电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82、电阻R83、电阻R84、电阻R85、电阻R86、电阻R87、电阻R88、电阻R89和电阻R90连接到AT91SAM9G20芯片U3的D4脚、C2脚、D2脚、E3脚、E4脚、E2脚、F3脚、G2脚、C1脚、D1脚、E1脚、H4脚、H3脚、F1脚、H2脚和K3脚，存储器SDRAM1的1脚、14脚、27脚、3脚、9脚、43脚和49脚分别与电容C33、电容C32、电容C34、电容C35、电容C36、电容C37和电容C40连接后接3.3V电源，存储器SDRAM1的28脚、41脚、54脚、6脚、12脚、46脚和52脚连接后接地，存储器SDRAM2的2脚、4脚、5脚、7脚、8脚、10脚、11脚、13脚、42脚、44脚、45脚、47脚、48脚、50脚、51脚和53脚分别通过电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、电阻R73和电阻R74连接到AT91SAM9G20芯片U3的J4脚、J2脚、H1脚、J1脚、K2脚、K4脚、M4脚、N3脚、K1脚、L3脚、L2脚、N4脚、P4脚、R3脚、P3脚和M3脚，存储器SDRAM2的1脚、14脚、27脚、3脚、9脚、43脚和49脚分别与电容C39、电容C38、电容C41、电容C42、电容C43、电容C44和电容C45连接后接3.3V电源，存储器SDRAM2的28脚、41脚、54脚、6脚、12脚、46脚和52脚连接后接地；

NandFlash存储电路采用一个K9F2G08U0M-PCB0存储器NandFlash1且安装有应用程序，存储器NandFlash1的16脚、17脚、8脚和18脚分别通过电阻R112、电阻R111、电阻R125和电阻R127连接到AT91SAM9G20芯片U3的A11脚、A10脚、C10脚和B10脚，存储器NandFlash1的9脚通过电阻R40接3.3V电源，同时通过连接插针JP1连接到AT91SAM9G20芯片U3的B15脚，存储器NandFlash1的7脚和19脚分别通过电阻R41和电阻R42连接，连接后接3.3V电源，同时存储器NandFlash1的7脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的B13脚，存储器NandFlash1的29脚、30脚、31脚、32脚、41脚、42脚、43脚和44脚分别通过电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电阻R79、电阻R80、电阻R81、电阻R82连接到AT91SAM9G20芯片U3的D4脚、C2脚、D2脚、E3脚、E4脚、E2脚、F3脚和G2脚，存储器NandFlash1的38脚接地，其37脚和12脚连接后接3.3V电源，其36脚和13脚连接后接地。

8.根据权利要求7所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：网络接口电路采用一个DM9161BIEP网络芯片U9和HR911105A网络接口RJ1，DM9161BIEP网络芯片U9的42脚通过电阻R6连接到AT91SAM9G20芯片U3的U13脚，同时又通过电阻R2连接到晶振X1的3脚，晶振X1的1脚通过电阻R1与其4脚连接后接3.3V电源，晶振X1的2脚接地，DM9161BIEP网络芯片U9的19脚、20脚和21脚分别通过电阻R7、电阻R8和电阻R9连接到AT91SAM9G20芯片U3的U11脚、U10脚和U15脚，DM9161BIEP网络芯片U9的28脚、29脚、37脚和38脚分别通过电阻R141、电阻R142、电阻R14和电阻R15连接，连接后接地，同时DM9161BIEP网络芯片U9的28脚和29脚分别通过电阻R10和电阻R13连接到AT91SAM9G20芯片U3的U12脚和U11脚，DM9161BIEP网络芯片U9的37脚和38脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的U15脚和U16脚，DM9161BIEP网络芯片U9的36脚、32脚和39脚分别通过电阻R16、电阻R20和电阻R21连接，连接后接3.3V电源，DM9161BIEP网络芯片U9的25脚通过电阻R161接3.3V电源，DM9161BIEP网络芯片U9的24脚、25脚和32脚分别通过电阻R17、电阻R18和电阻R19连接到AT91SAM9G20芯片U3的T14脚、R14脚和J17脚，DM9161BIEP网络芯片U9的41脚、30脚和23脚连接后接3.3V电源，同时又分别通过连接电容C11、电容C12和电容C13后与DM9161BIEP网络芯片U9的39脚、15脚、33脚、44脚和10脚连接，连接后接地，DM9161BIEP网络芯片U9的40脚通过电阻R27连接到AT91SAM9G20芯片U3的复位按键KEY1的3脚和4脚，DM9161BIEP网络芯片U9的7脚和8脚分别通过电阻R4和电阻R5连接，连接后通过电容C1接地，同时又分别连接到HR911105A网络接口RJ1的1脚和2脚，DM9161BIEP网络芯片U9的3脚和4脚分别通过电阻R11和电阻R12连接，连接后通过电容C6接地，同时又分别连接到HR911105A网络接口RJ1的3脚和6脚，DM9161BIEP网络芯片U9的1脚和2脚连接电解电容C9的一端、电容C2的一端、电解电容C3的一端及电感L1的一端，同时DM9161BIEP网络芯片U9的1脚和2脚分别通过电容C7和电容C8与电解电容C9的另一端连接后接地，电感L1的另一端连接电容C4的一端和电解电容C5的一端后接AVDD端，电容C4的另一端、电解电容C5的另一端与电阻R3的一端连接后接AGND端，电阻R3的另一端与电容C2的另一端、电解电容C3的另一端连接后接地，DM9161BIEP网络芯片U9的9脚与电容C10的一端连接后接到HR911105A网络接口RJ1的4脚和5脚，DM9161BIEP网络芯片U9的5脚、6脚和46脚与电容C10的另一端连接后接AGND端，DM9161BIEP网络芯片U9的47脚和48脚连接电阻R22，DM9161BIEP网络芯片U9的31脚通过电阻24接3.3电源，DM9161BIEP网络芯片U9的11脚和13脚分别接HR911105A网络接口RJ1的11脚和10脚，DM9161BIEP网络芯片U9的12脚连接发光二极管D1和电阻R26后接3.3V电源，HR911105A网络接口RJ1的12脚和9脚分别通过电阻R23和电阻R25接3.3V电源。

9.根据权利要求8所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：GPRS接口电路采用一个SIM900A芯片U10、一个MAX3232CSE电平转换芯片U11和一个手机SIM卡插口JP9，SIM900A芯片U10的1脚通过连接复位按键SB1和电阻R38后接地，SIM900A芯片U10的9脚和10脚分别通过电阻R140和电阻R141连接到MAX3232CSE电平转换芯片U11的11脚和12脚，SIM900A芯片U10的16脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的复位按键KEY1的3脚和4脚，SIM900A芯片U10的17脚、18脚、29脚和39脚分别接地，SIM900A芯片U10的30脚连接SIM卡插口JP9的6脚及电容C86的一端，SIM900A芯片U10的31脚连接SIM卡插口JP9的3脚，SIM900A芯片U10的32脚连接SIM卡插口JP9的4脚，SIM900A芯片U10的33脚连接SIM卡插口JP9的5脚，SIM900A芯片U10的45脚和46脚连接后接地，SIM900A芯片U10的52脚通过连接电阻R37和发光二极管D6后接地，SIM900A芯片U10的53脚和54脚连接后接地，SIM900A芯片U10的55脚、56脚和57脚连接后接4.2V电源，SIM900A芯片U10的58脚、59脚、61脚、62脚、63脚、64脚和65脚连接后接地，SIM900A芯片U10的60脚连接信号收发天线JP3，MAX3232CSE电平转换芯片U11的1脚和3脚连接电容C82，MAX3232CSE电平转换芯片U11的4脚和5脚连接电容C83，MAX3232CSE电平转换芯片U11的10脚和9脚分别连接到AT91SAM9G20芯片U3的K14脚和P17脚，MAX3232CSE电平转换芯片U11的16脚和2脚连接电容C84后接3.3V电源，MAX3232CSE电平转换芯片U11的6脚和15脚连接电容C85后接地，MAX3232CSE电平转换芯片U11的13脚和14脚分别接连接插针JP2的1脚和3脚，MAX3232CSE电平转换芯片U11的7脚和8脚分别接连接插针JP2的2脚和4脚，SIM卡插口JP9的8脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的M16脚，SIM卡插口JP9的7脚和1脚与电容C86的另一端连接后接地；

M-BUS接口电路采用一个TSS721电平转换芯片U12，两个光电耦合器：NEC2501光电耦合器U13和NEC2501光电耦合器U14以及一个M-BUS连接接口JP4，TSS721电平转换芯片U12的1脚和16脚分别通过电阻R142、自恢复保险丝F1和电阻R143、自恢复保险丝F2接到M-BUS连接接口JP4的1脚和2脚，TSS721电平转换芯片U12的3脚分别通过电容C87和电容C88接到SGND端，同时又通过电阻R149连接到光电耦合器U14的1脚，TSS721电平转换芯片U12的4脚通过电阻R145接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的6脚通过电容C89接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的8脚连接到NEC2501光电耦合器U14的2脚，TSS721电平转换芯片U12的15脚接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的14脚通过电阻R146接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的13脚连接到NEC2501光电耦合器U13的4脚，并通过电阻R148接到SGND端，TSS721电平转换芯片U12的11脚和9脚与电容C90的一端和电容C91的一端连接后接到NEC2501光电耦合器U13的3脚，电容C90的另一端和电容C91的另一端连接后接到SGND端，NEC2501光电耦合器U13的2脚通过电阻R147接3.3V电源，NEC2501光电耦合器U13的1脚连接到AT91SAM9G20芯片U3的N17脚，NEC2501光电耦合器U14的4脚接3.3V电源，NEC2501光电耦合器U14的3脚连接电阻R153的一端及三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极连接到AT91SAM9G20芯片U3的M17脚，同时又通过电阻R152接3.3V电源，三极管Q3的发射极与电阻R153的另一端连接后接地。

10.根据权利要求9所述的一种具有多种通信方式的远程热量表集中器，其特征在于：应用程序有以下步骤：程序首先进行整个系统的初始化——从存储器NandFlash1中读取处理程序，使能ARM处理器、网络芯片和GPRS芯片，设置时钟，然后初始化协议栈和嵌入式操作系统；判断初始化为集中器是否结束，没有结束则继续等待初始化，初始化完成后，启动操作系统的用户程序，用户程序包含两个任务，任务1为采集热量表数据，任务2为采集GPRS或网络数据；任务1采集热量表数据：首先判断是否有UART中断触发，是否有相应M-BUS数据发送过来，如果没有则继续等待，如果有则进行数据缓冲区的申请，解析接收的M-BUS数据帧格式，打包为GPRS或网络数据帧，查看是网络在线还是GPRS在线，将数据通过在线网络的对应模式发送出去，当接收到正确的应答数据后，清空UART接收数据缓冲区，取消数据发送事件，若没有接收到应答数据，延时触发数据发送事件；任务2采集GPRS或网络数据：首先判断是否有GPRS或网络数据接收，如果没有则继续等待，如果有则进行应答数据的发送，发送没有成功则继续发送，发送成功后解析接收的数据帧格式，打包为M-BUS数据帧，发送给热量表，发送没有成功则继续发送，发送成功后，清零网络接收数据长度，取消数据发送事件。