CN105353627A - 基于cpld的光纤转换器模块智能无线接入装置 - Google Patents

基于cpld的光纤转换器模块智能无线接入装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，它包括Arduino控制器；转换器模块，其信号输入端连接供应商提供的网络接口，其输出端连接Arduino控制器；WIFI热点模块，其控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；移动4G模块，其控制信号输入端连接Arduino控制器移动4G控制信号输出端；蓝牙4.0模块，其控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；ZIGBEE协调器模块，其控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；电源管理模块，其输入端连接交流电，各个不同电压的输出端分别对应连接Arduino控制器、转换器模块、WIFI热点模块、移动4G模块、蓝牙4.0模块、ZIGBEE协调器模块。本发明结构简单，能耗低，满足用户体验智能家居或智能工作环境的需要。本发明适用于任意智能家居或工作的智能电子设备。

Description

基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置
技术领域
本发明属于家庭或办公区域的智能无线接入技术领域，涉及一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置。
背景技术
随着我国网络信号的全面覆盖和智能电子设备的不断发展，现代家庭或办公区域正在逐步进入综合无线时代，智能手机、PAD等的WIFIWLAN网络，蓝牙耳机、蓝牙数据传输等设备组成的蓝牙网络，智能控制的ZIGBEE网络，无WLAN信号时的4G网络已成为人们日常生活、工作中不可缺少的部分，为人们的生活、办公提供极大的便利。为了令智能电子设备的使用者能够随时享受无线网络生活或办公，对应于上述四类无线网络，市场上出现了各种盒子或模块，令综合智能无线装置有着广阔的发展空间，同时用户对于这类设备的综合功能及响应速率的要求也不断提高。而目前市场上所存在的各类盒子或模块具有以下的缺陷：
（1）实现成本高：目前市场上存在的盒子或模块无线接入网络单一，大多装置只能接入一种无线信号，导致家庭和办公环境中无线装置数量过多，为实现智能家居或工作环境，需要设置多种不同的无线装置，令成本极高；
（2）产品标准不统一：无线终端接入方式多种多样，导致无线接入装置市场不规范，进而令用户体验大打折扣；
（3）光纤接入与传统宽带线接入不兼容：传统的家庭宽带采用电话线或RJ45口宽带接入，而高速宽带多为光纤接入，如果要想接入光纤，目前的做法是需要将原来的宽带线撤除，原来的RJ45接入的设备或路由器需要更换，造成设备的浪费和重复建设，间接增加成本；
（4）接口协议无法统一：随着无线接入终端日益剧增，无线空中接口协议逐步多样化，不同厂家生产的智能设备对于协议的要求是不一样，目前的各种装置无法完全实现生活与办公区域的智能化。
发明内容
为解决现有技术中存在的以上不足，本发明提供了一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，能够令现有的所有智能电子设备接入到相应的网络中，实现家居生活或工作的智能化。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，它包括：
①作为控制中心的Arduino控制器，其具有四个独立的串行口，分别为WIFI控制信号输出端、移动4G控制信号输出端、ZIGBEE控制信号输出端、蓝牙控制信号输出端，允许四个串行接入模块同时接入；
②用于将光纤接口转换为RJ-45接口的转换器模块，所述转换器模块的具有CPLD功能定制，其信号输入端连接供应商提供的网络接口，其输出端连接Arduino控制器；
③用于提供无线路由器热点的WIFI热点模块，所述WIFI热点模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
④用于提供移动通信4G信号的移动4G模块，所述移动4G模块的控制信号输入端连接Arduino控制器移动4G控制信号输出端；
⑤用于提供蓝牙无线信号的蓝牙4.0模块，所述蓝牙4.0模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
⑥用于提供ZIGBEE网络信号的ZIGBEE协调器模块，所述ZIGBEE协调器模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
⑦用于为上述各个模块提供电能的电源管理模块，所述电源管理块的输入端连接交流电，各个不同电压的输出端分别对应连接Arduino控制器、转换器模块、WIFI热点模块、移动4G模块、蓝牙4.0模块、ZIGBEE协调器模块。
作为对本发明的限定：所述Arduino控制器以ArduinoMega2560芯片为核心，具有54路数字输入/输出口、16路模拟输入，4个硬串口，以及1个USB接口。
作为对本发明的进一步限定，所述转换器模块包括：
①作为核心部件的ML4664转换器，用于将10BASE-FL转换为10BASE-T输出；
②用于将电源管理模块输出的DC5V电源进行滤波的电源滤波电路，所述电源滤波电路的信号输入端连接电源管理模块输出的DC5V电源，其信号输出端输出高精度5V直流电源；
③用于与运营商提供的光纤宽带接口连接的光纤接口；
④用于将光纤接口与ML4664转换器隔离的隔离器，所述隔离器的信号输入端连接光纤接口的信号输出端，其信号输出端连接ML4664转换器；
⑤用于将ML4664转换器输出的能量耦合的阻抗能量变换器，所述阻抗能量变换器的信号输入端连接ML4664转换器的信号输出端；
⑥用于多路网络发送/接收信号切换的切换开关，所述切换开关的一端连接阻抗能量变换器的信号输出端，另一端通过RJ45接口连接Arduino控制器；
⑦用于为ML4664转换器提供足够数据缓存的串行缓冲存储器，所述串行缓冲存储器通过CPLD功能定制与Arduino控制器相连接。
作为对本发明的更进一步限定：所述光纤接口包括单线接入模式的HFBR1414/OPC1414光纤接口和双线接入模式的HFBR2416/OPC2426光纤接口；
所述隔离器包括为HFBR1414/OPC1414光纤接口进行隔离的第一隔离电路，所述第一隔离电路串接于HFBR1414/OPC1414光纤接口的输出端与ML4664转换器的第一输入端之间；还包括为HFBR2416/OPC2426光纤接口进行隔离的第二隔离电路，所述第二隔离电路串接于HFBR2416/OPC2426光纤接口与ML4664转换器的第二输入端之间；
所述阻抗能量变换器包括HR601680以太网变压器，所述HR601680以太网变压器的原边连接ML4664转换器的输出管脚，副边输出完成能量耦合和阻抗匹配功能的能量信号；
所述切换开关包括多路模拟信号转换开关，内置六个单刀双掷开关，所述开关的一端接收阻抗能量变换器输出的能量信号，一端输出该能量信号，并通过RJ45接口传送至ML4664转换器；
所述CPLD功能定制包括EMP7032S芯片和JTAG芯片，所述串行缓冲存储器包括ST24C02芯片，所述EMP7032S芯片输入端连接Arduino控制器，输出端连接ST24C02芯片，JTAG芯片构成EMP7032S芯片的外围。
作为对本发明的另一种限定：所述WIFI热点模块包括ESP8266芯片、AT25040芯片和SPX01芯片，所述ESP8226芯片提供GPIO接口外接各类传感器，AT25040芯片为串行外设，其信号输入端连接ESP8226芯片存储输出管脚，SPX01芯片为有源晶振，其输出端连接ESP8226芯片的外接晶振管脚；
所述ZIGBEE协调器模块包括CC2530芯片；
所述蓝牙4.0模块包括BLECC41-A模块，其核心为CC2541芯片，配置iyou256Kb空间，支持AT指令；
所述移动4G模块包括ME3760芯片、SIM卡座、选通控制器，所述ME3760芯片支持TDD-LTE1900/2300/2600；FDD-LTE2600；TD-SCDMAHSPA1900/2100等4G通信制式，提供USB2.0接入，支持双天线接收，其外接SIM信号管脚连接SIM卡座，选通控制器的控制输出端分别连接ME3760芯片与SIM卡座。
作为对本发明的第三种限定：所述电源管理模块第一转换电路、第二转换电路、以及控制第一转换电路与第二转换电路动作的双向模拟开关，所述第一转换电路的输入端通过适配器连接外部交流电，输出端输出DC3.3V电源，同时还连接第二转换电路的输入端，所述第二转换电路输出DC1.5V电源，所述双向模拟开关的控制输入端连接Arduino控制器，控制输出端分别连接第一转换电路与第二转换电路。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
（1）本发明具有WIFI热点模块、移动4G模块、ZIGBEE协调器模块、蓝牙4.0模块，因此兼容移动4G、WIFI、ZIGBEE及蓝牙4.0四种无线速率接入，通过对终端的接入请求判断接入协议，为终端设备自适应接入速率，基本适用所有的智能电子设备；
（2）本发明的控制核心及4种无线传输芯片全部选用低功耗芯片，工作过程中采用无线接入请求自适应、功率自适应、开关切换及深度休眠方式保证系统的低功耗运行，极大地节省了能源；
（3）本发明的蓝牙4.0模块采用蓝牙4.0标准，速度快，覆盖范围大，低功耗；
（4）WIFI热点模块中设置有源晶振；串行缓冲存储器采用ST24C02芯片，可擦写次数达百万次，数据可保存40年；对转换器模块设计专用的滤波电路能够产生高精度5V直流电源；本发明的数字地、模拟地、天线地、屏蔽地分开，防止信号干扰和串扰；转换器模块中设计隔离器完成光纤接口与ML4664转换器之间的隔离，以防信号串扰，上述多种措施保证了本发明的稳定性；
（5）本发明的所有芯片选型低功耗，所有接入终请求采用中断方式接入，Arduino控制器自动监测自动响应，无请求的服务自动关闭，相应模块进入休眠低功耗状态，上述各种措施保证了本发明低功耗；
（6）本发明的控制中心采用Arduino控制器，该控制器节约了产品推广的成本，提高了系统的性价比，同时Arduino控制器以ArduinoMega2560芯片作为控制核心，有四组TX及RX串行通信线，解决了其他控制芯片串行口不足，无法接入多组模块的问题；
（7）本发明提供光纤接入方式和RJ-45接入两种接入模式，光纤接入方式和RJ-45接入方式可以分别独立使用，对传统的RJ45接入可实现直接接入，对光纤接入采用光纤接入串联RJ-45模块接入方式实现，减少了设备重购成本；
（8）本年发明的电源管理模块采用CD4066双向模拟开关，其阻抗小，开关速度高，其根据设定的网络模式，控制器发出控制信号，控制相应的模拟开关导通供电；
（9）本发明的转换器模块部分采用CPLD功能定制，首先可以防止功能仿制，其次EMP7032S芯片集成度高，功能强大，但功率消耗却很小，内部具有功能强大的兆功能模块，并且支持ISP编程技术，方便适用；
（10）本发明的转换器模块内的切换开关采用iCMOS制造工艺，与采用传统CMOS工艺的模拟IC不同，iCMOS器件不但可以承受高电源电压，同时还能提升性能、大幅降低功耗并减小封装尺寸；
（11）本发明在对蓝牙4.0模块、WIFI热点模块、ZIGBEE协调器模块及移动4G模块等4种无线接入芯片均带有自动主频适应及自动频道适应功能，避免4类无线信号的串扰，进一步提高本发明装置的稳定性。
综上所述，本发明结构简单，能耗低，满足用户对智能家居或智能工作环境的体验。
本发明适用于任意智能家居或工作环境的智能电子设备。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作更进一步详细说明。
图1为本发明实施例的原理框图；
图2为本发明实施例中转换器模块的原理框图；
图3为本发明实施例中Arduino控制器的电路原理图；
图4为本发明实施例中WIFI热点模块的电路原理图；
图5为本发明实施例中移动4G模块的电路原理图；
图6为本发明实施例中ZIGBEE协调器模块的电路原理图；
图7为本发明实施例中蓝牙4.0模块的电路原理图；
图8为本发明实施例中电源管理模块的电路原理图；
图9为本发明实施例中转换器模块的光纤接口、隔离器、ML4664转换器相连的电路原理图；
图10为本发明实施例中转换器模块的阻抗能量变换器、切换开关、RJ45接口连接的电路原理图；
图11为本发明实施例中转换器模块的串行缓冲存储器的电路原理图；
图12为本发明实施例中转换器模块的CLPD功能定制的电路原理图；
图13为本发明实施例中转换器模块的滤波电路的电路原理图。
具体实施方式
实施例基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置
本实施例提供了一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，如图1所示，包括：
（1）Arduino控制器
Arduino控制器作为本实施例的控制中心，如图3所示，采用现有技术中的ArduinoMega2560控制器，其具有四个独立的串行口，分别为WIFI控制信号输出端、移动4G控制信号输出端、ZIGBEE控制信号输出端、蓝牙控制信号输出端，允许四个串行接入模块同时接入，且还具有54个数字输入/输出口（其中15个可以用作PWM输出）、16个模拟输入、4个硬串口（UARTs），以及1个USB接口。
（2）电源管理模块
电源管理模块用于为本实施例提供工作电源，其主要功能一是将输入的DC5V直流电源转换为装置中其他模块供电需要的5V、3.3V及1.5V；二是实现对各路电源的智能通断控制。
所述电源管理模块包括第一转换电路、第二转换电路、以及控制第一转换电路与第二转换电路动作的双向模拟开关。所述第一转换电路的输入端通过适配器连接外部交流电，输出端输出DC3.3V电源，同时还连接第二转换电路的输入端。所述第二转换电路输出DC1.5V电源，所述双向模拟开关的控制输入端连接Arduino控制器，控制输出端分别连接第一转换电路与第二转换电路。
本实施例中的电源管理模块具体如图8所示，所述第一转换电路采用LM1117-3.3V芯片电路；所述第二转换电路采用LM1117-1.5V芯片电路；而双向模拟控制开关采用CD4066芯片电路。其中CD4066为双向模拟开关，其阻抗小，开关速度高。CD4066芯片的CA、CB、CC、CD管脚分别是控制端，假设CA为高电平，则1和2脚导通，VCC1O就输出3.3V的电压根据设定的网络模式，控制器发出控制信号，控制相应的模拟开关导通供电。
（3）转换器模块
转换器模块用于将光纤接口转换为RJ-45接口，本实施例的转换器模块的具有CPLD功能定制，其信号输入端连接供应商提供的网络接口，其输出端连接Arduino控制器。
本实施例的转换器模块兼容光纤接入及普通RJ-45接入两种接入方式具体构成如图2所示，包括：
①ML4664转换器，作为本实施例中转换器模块的核心部件，其功能是将10BASE-FL转换为10BASE-T输出，即将10M网络光信号输入转换为10M网络电线号输出。该部分电路如图9所示，包括ML4664转换器及其外围电路，本实施例中ML4664转换器采用全双工模式转换，具有5种网络状态指示，输入信号的动态范围为55dB，输出为低RFI噪声并具有自动信号极性校准功能。
②光纤接口，用于与运营商提供的光纤宽带接口相连接。本实施例中的光纤接口如图9所示，包括单线接入模式的HFBR1414/OPC1414光纤接口和双线接入模式的HFBR2416/OPC2426光纤接口，这两种光纤接口的设置满足了不同运营商提供的光纤宽带接口，令本实施例的功能更为完善；
③隔离器，用于将光纤接口与ML4664转换器隔离进行隔离。所述隔离器的信号输入端连接光纤接口的信号输出端，其信号输出端连接ML4664转换器。本实施例中隔离器如图9所示，包括为HFBR1414/OPC1414光纤接口进行隔离的第一隔离电路，所述第一隔离电路串接于HFBR1414/OPC1414光纤接口的输出端与ML4664转换器的第一输入端OPOUT之间，本实施例中第一隔离电路如图9所示采用第二十三电阻R23，其串接于HFBR1414/OPC1414光纤接口与地之间。本实施例中隔离器还包括为HFBR2416/OPC2426光纤接口进行隔离的第二隔离电路，所述第二隔离电路串接于HFBR2416/OPC2426光纤接口与ML4664转换器的第二输入端之间。本实施例的第二隔离电路保留两个运算放大器74LS125，电容器C24、C25、C26、C28、C29，电阻R26、R28，其具体连接如图9所示。
④阻抗能量变换器，用于将ML4664转换器输出的能量进行耦合。所述阻抗能量变换器的信号输入端连接ML4664转换器的信号输出端。
本实施例的阻抗能量变换器如图10所示，包括HR601680以太网变压器，所述HR601680以太网变压器的原边分别连接ML4664转换器的TPINP管脚、TPOUTN管脚、TPOUTP管脚，副边输出完成能量耦合和阻抗匹配功能的能量信号。
⑤切换开关，用于多路网络发送/接收的信号切换。所述切换开关的一端来年将诶阻抗能量变换器的信号输出端，另一端通过RJ45接口连接Arduino控制器。本实施例中的切换开关如图10所示，包括多路模拟信号转换开关U5，内置六个单刀双掷开关，所述开关的一端接收阻抗能量变换器输出的能量信号，一端输出该能量信号，并如图10所示，通过RJ45接口传送至ML4664转换器。
⑥串行缓冲存储器，用于为ML4664转换器提供足够的数据缓存空间，所述串行缓冲存储器通过CPLD功能定制与Arduino控制器相连接。
本实施例中的CPLD功能定制如图12所示，包括EMP7032S芯片、JTAG芯片，主要功能实现与Arduino控制器的接口，生成I2C总线，完成转换器模块中其他模块的信号连接及控制，实现对CPLD芯片的编程功能。而串行缓冲存储器如图11所示，采用ST24C02芯片，本实施例中EMP7032S芯片的各个管脚如图12所示的管脚与Arduino控制器相连接，输出端连接ST24C02芯片，JTAG芯片构成EMP7032S芯片的外围。
⑦电源滤波电路，用于将电源管理模块输出的DC5V电源进行滤波，得到高精度5V电源，为转换器模块中的其他电路提供高稳定性的准确电源，以保证光电转换及数据交换的准确度，以防光信号及电信号的相互干扰及转换器模块件间信号的串扰。所述电源滤波电路的信号输入端连接电源管理模块输出的DC5V电源，其信号输出端输出高精度5V直流电源。
本实施例的电源滤波电路为现有技术中的电感电容电源滤波电路，通过电容电感等分立元件实现，如图13所示由第四十二电容器C42至第五十三电容器C53、第七二极管D7、第四电感L4至第七电感L7、第四十六电阻R46构成，其输出的DC5V信号分别连接图9、10、11、12中需要施加DC5V电源的端子。
（4）WIFI热点模块，用于为本实施例提供无线路由器热点，所述WIFI热点模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端。
本实施例的WIFI热点模块如图4所示，包括ESP8266芯片、AT25040芯片和SPX01芯片，所述ESP8226芯片提供GPIO接口外接各类传感器，AT25040芯片为串行外设，其信号输入端连接ESP8226芯片存储输出管脚，SPX01芯片为有源晶振，其输出端连接ESP8226芯片的外接晶振管脚，其中ESP8266芯片为高集成度WIFI模块，并能提供GPIO接口外接各类传感器；AT25040为串行外设，作用相当于EEPROM，用来保存ESP8266的WIFI配置信息；SPX01为有源晶振，与无源晶振相比，振荡频率更精确。
（5）移动4G模块，用于提供移动通信4G的信号，所述移动4G模块的控制信号输入端连接Arduino控制器移动4G控制信号输出端。
本实施例的所述移动4G模块如图5所示，包括ME3760芯片、SIM卡座、选通控制器，所述ME3760芯片支持TDD-LTE1900/2300/2600；FDD-LTE2600；TD-SCDMAHSPA1900/2100等4G通信制式，提供USB2.0接入，支持双天线接收，其外接SIM信号管脚连接SIM卡座，选通控制器的控制输出端分别连接ME3760芯片与SIM卡座。
上述各个芯片中ME3760芯片支持TDD-LTE1900/2300/2600；FDD-LTE2600；TD-SCDMAHSPA1900/2100等4G通信制式，数据业务峰值速率可达到100Mbps，提供USB2.0接入，支持双天线接收。SIM-F为SIM卡座；SMF05C为选通控制器，主要用来防止静电干扰，以保护SIM卡及4G芯片。
（6）ZIGBEE协调器模块，用于为外部设备提供ZIGBEE的网络信号，实现ZIGBEE终端的接入。所述ZIGBEE协调器模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端。
本实施例中的ZIGBEE协调器模块如图6所示，包括CC2530芯片，所述CC2530芯片是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。
（7）蓝牙4.0模块，用于为外部电子设备提供蓝牙无线信号，为蓝牙无线终端接入请求，且蓝牙4.0比以前的版本更省电、成本低、3毫秒低延迟快速启动、超长有效连接距离、AES-128加密等优点。使用标准纽扣电池可运行一年乃至数年，提高调制指数，最大范围可超过100米且完全向下兼容。所述蓝牙4.0模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端，
本实施例的蓝牙4.0模块如图7所示，包括BLECC41-A模块，其核心为CC2541芯片，配置iyou256Kb空间，支持AT指令，用户可根据需要更改串口波特率、设备名称、配对密码等，收发无字节限制，最远可传输110m距离，可满足一般家庭和办公场所需求。
本实施例的具体工作原理为：首先通过交流电源适配器令本实施例通电，电源管理模块首先工作，提供装置所需要的电压；Arduino控制器首先复位，并向蓝牙4.0模块、ZIGBEE协调器模块、WIFI热点模块、移动4G模块、转换器模块发初始化命令，将所有模块初始化；然后CPLD功能定制进行参数加载，参数及控制逻辑加载完成后，本实施例的控制总线及I2C总线就绪，专用串行缓冲存储器进入准备好状态；此时，宽带服务商提供的光宽带信号经光纤接口、隔离器、ML4664转换器、阻抗能量变换器、切换开关送至RJ45口，同时，串行缓冲存储器对数据进行缓冲和存储；此时，当各类无线终端对该装置进行蓝牙请求、WIFI请求、ZIGBEE请求及移动4G请求时，Arduino控制器根据产生请求的串行口中断，自动判断接入类型，Arduino控制器开启相应的无线服务，为请求自适应匹配服务；同时，Arduino控制器可以根据蓝牙4.0服务、WIFI热点服务、ZIGBEE协调器服务及移动4G服务的接入类型和数量自适应切换及关闭服务，且所有接入终端请求采用中断方式接入，装置自动监测，当某种无线服务没有终端请求时，该服务自动关闭，相应模块进入休眠低功耗状态。

Claims (7)

1.一种基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于它包括：
①作为控制中心的Arduino控制器，其具有四个独立的串行口，分别为WIFI控制信号输出端、移动4G控制信号输出端、ZIGBEE控制信号输出端、蓝牙控制信号输出端，允许四个串行接入模块同时接入；
②用于将光纤接口转换为RJ-45接口的转换器模块，所述转换器模块的具有CPLD功能定制，其信号输入端连接供应商提供的网络接口，其输出端连接Arduino控制器；
③用于提供无线路由器热点的WIFI热点模块，所述WIFI热点模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
④用于提供移动通信4G信号的移动4G模块，所述移动4G模块的控制信号输入端连接Arduino控制器移动4G控制信号输出端；
⑤用于提供蓝牙无线信号的蓝牙4.0模块，所述蓝牙4.0模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
⑥用于提供ZIGBEE网络信号的ZIGBEE协调器模块，所述ZIGBEE协调器模块的控制信号输入端连接Arduino控制器WIFI控制信号输出端；
⑦用于为上述各个模块提供电能的电源管理模块，所述电源管理模块的输入端连接交流电，各个不同电压的输出端分别对应连接Arduino控制器、转换器模块、WIFI热点模块、移动4G模块、蓝牙4.0模块、ZIGBEE协调器模块。
2.根据权利要求1所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于：所述Arduino控制器以ArduinoMega2560芯片为核心，具有54路数字输入/输出口、16路模拟输入，4个硬串口，以及1个USB接口。
3.根据权利要求2所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于所述转换器模块包括：
①作为核心部件的ML4664转换器，用于将10BASE-FL转换为10BASE-T输出；
②用于将电源管理模块输出的DC5V电源进行滤波的电源滤波电路，所述电源滤波电路的信号输入端连接电源管理模块输出的DC5V电源，其信号输出端输出高精度5V直流电源；
③用于与运营商提供的光纤宽带接口连接的光纤接口；
④用于将光纤接口与ML4664转换器隔离的隔离器，所述隔离器的信号输入端连接光纤接口的信号输出端，其信号输出端连接ML4664转换器；
⑤用于将ML4664转换器输出的能量耦合的阻抗能量变换器，所述阻抗能量变换器的信号输入端连接ML4664转换器的信号输出端；
⑥用于多路网络发送/接收信号切换的切换开关，所述切换开关的一端连接阻抗能量变换器的信号输出端，另一端通过RJ45接口连接Arduino控制器；
⑦用于为ML4664转换器提供足够数据缓存的串行缓冲存储器，所述串行缓冲存储器通过CPLD功能定制与Arduino控制器相连接。
4.根据权利要求3所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于：所述光纤接口包括单线接入模式的HFBR1414/OPC1414光纤接口和双线接入模式的HFBR2416/OPC2426光纤接口；
所述隔离器包括为HFBR1414/OPC1414光纤接口进行隔离的第一隔离电路，以及为HFBR2416/OPC2426光纤接口进行隔离的第二隔离电路；所述第一隔离电路串接于HFBR1414/OPC1414光纤接口的输出端与ML4664转换器的第一输入端之间；所述第二隔离电路串接于HFBR2416/OPC2426光纤接口与ML4664转换器的第二输入端之间；
所述阻抗能量变换器包括HR601680以太网变压器，所述HR601680以太网变压器的原边连接ML4664转换器的输出管脚，副边输出完成能量耦合和阻抗匹配功能的能量信号；
所述切换开关包括多路模拟信号转换开关，内置六个单刀双掷开关，所述开关的一端接收阻抗能量变换器输出的能量信号，一端输出该能量信号，并通过RJ45接口传送至ML4664转换器；
所述CPLD功能定制包括EMP7032S芯片和JTAG芯片，所述串行缓冲存储器包括ST24C02芯片，所述EMP7032S芯片输入端连接Arduino控制器，输出端连接ST24C02芯片，JTAG芯片构成EMP7032S芯片的外围。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于：所述WIFI热点模块包括ESP8266芯片、AT25040芯片和SPX01芯片，所述ESP8226芯片提供GPIO接口外接各类传感器，AT25040芯片为串行外设，其信号输入端连接ESP8226芯片存储输出管脚，SPX01芯片为有源晶振，其输出端连接ESP8226芯片的外接晶振管脚；
所述ZIGBEE协调器模块包括CC2530芯片；
所述蓝牙4.0模块包括BLECC41-A模块，其核心为CC2541芯片，配置iyou256Kb空间，支持AT指令；
所述移动4G模块包括ME3760芯片、SIM卡座、选通控制器，所述ME3760芯片支持TDD-LTE1900/2300/2600；FDD-LTE2600；TD-SCDMAHSPA1900/2100等4G通信制式，提供USB2.0接入，支持双天线接收，其外接SIM信号管脚连接SIM卡座，选通控制器的控制输出端分别连接ME3760芯片与SIM卡座。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于：所述电源管理模块第一转换电路、第二转换电路、以及控制第一转换电路与第二转换电路动作的双向模拟开关，所述第一转换电路的输入端通过适配器连接外部交流电，输出端输出DC3.3V电源，同时还连接第二转换电路的输入端，所述第二转换电路输出DC1.5V电源，所述双向模拟开关的控制输入端连接Arduino控制器，控制输出端分别连接第一转换电路与第二转换电路。
7.根据权利要求5所述的基于CPLD的光纤转换器模块智能无线接入装置，其特征在于：所述电源管理模块第一转换电路、第二转换电路、以及控制第一转换电路与第二转换电路动作的双向模拟开关，所述第一转换电路的输入端通过适配器连接外部交流电，输出端输出DC3.3V电源，同时还连接第二转换电路的输入端，所述第二转换电路输出DC1.5V电源，所述双向模拟开关的控制输入端连接Arduino控制器，控制输出端分别连接第一转换电路与第二转换电路。
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