基于ZigBee的無線抄表系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著建設(shè)國家智能電網(wǎng)概念的提出，智能電表開始成為人們關(guān)注的焦點，其核心是遠(yuǎn)程自動抄表技術(shù)。本文提出了基于ZigBee技術(shù)的無線抄表解決方案，該方案能夠很好地彌補傳統(tǒng)抄表的缺陷。ZigBee作為一種新興的短距離無線通信技術(shù)，其低成本、低功耗的獨特優(yōu)勢，特別適用于對速率要求較低的工業(yè)控制領(lǐng)域。
　　首先，論文研究了ZigBee技術(shù)，詳細(xì)介紹了其協(xié)議棧、三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及路由協(xié)議。在此基礎(chǔ)上，對無線抄表系統(tǒng)進行了設(shè)計，明確論文研究的主

2、要內(nèi)容是集中器與電表之間的無線數(shù)據(jù)通信。隨后著重介紹了集中器在470MHz工作頻段下采用路由主動方式進行抄表的流程設(shè)計。該抄表系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有儀表，以節(jié)約使用成本。
　　其次，論文進行了集中器本地通信模塊以及采集終端遠(yuǎn)程通信模塊的硬件和軟件設(shè)計。通信模塊選用STM32F103系列微控制器作為核心處理器，選用CC1100E作為射頻收發(fā)器，并增加了CC1190射頻前端，從而提高了接收靈敏度，擴大了通信距離。在選擇電路元器件時，在保證系

3、統(tǒng)功能的情況下，優(yōu)先選用低成本、低功耗的芯片或器件，并利用Multisim軟件繪制了主要功能模塊的電路設(shè)計圖。同時在IAR EW開發(fā)環(huán)境下進行了軟件開發(fā)，實現(xiàn)了通信模塊組網(wǎng)、命令幀解析、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。本設(shè)計中的電表模塊具有中繼功能，可以轉(zhuǎn)發(fā)來自其他設(shè)備的命令。
　　最后，對無線通信模塊及ZigBee網(wǎng)路的性能進行了測試，并借助串口調(diào)試工具測試了抄表功能。測試結(jié)果表明，集中器能夠正確抄讀電表的數(shù)據(jù)，達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。