基于zigbee無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、<p>　　基于zigbee無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p>　　摘要：針對(duì)傳統(tǒng)的抄表系統(tǒng)施工周期長(zhǎng)、存在穿線(xiàn)和布管等問(wèn) </p><p>　　題，市場(chǎng)越來(lái)越需要一種復(fù)雜度低、成本低的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，Zigbee技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。Zigbee 是一種新興的低復(fù)雜度、近距離、低數(shù)據(jù)速率、低成本、低功耗的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該通信技術(shù)在建立無(wú)線(xiàn)自動(dòng)抄表系統(tǒng)、用戶(hù)計(jì)量?jī)x表組網(wǎng)的應(yīng)用

2、中，具有很高的市場(chǎng)價(jià)值。結(jié)合GPRS 技術(shù)和Zigbee技術(shù)的新型遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)抄表裝置，可有效解決數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳和自動(dòng)采集問(wèn)題，方便了供電部門(mén)抄表，提高了自動(dòng)化水平，提高了公司的效益。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：Zigbee Cc2430 GPRS 抄表 </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　一直以來(lái)，如何把龐大

3、且分散的用電量和其他數(shù)據(jù)及時(shí)有效且準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行收集、統(tǒng)計(jì)和分析，都是供電企業(yè)迫切需要解決的一個(gè)問(wèn)題。供電企業(yè)需要一種計(jì)量準(zhǔn)確、安裝和維護(hù)方便、投資較少的電能表抄表解決方案。ZigBee技術(shù)主要適用于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家研究無(wú)線(xiàn)抄表技術(shù)比較早，早在70年代就有研究員研究和開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)，目前廣泛應(yīng)用于樓宇自動(dòng)化控制、無(wú)線(xiàn)控制家用電器、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及工業(yè)領(lǐng)域的自動(dòng)化控制等。而中國(guó)開(kāi)始接觸無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)已經(jīng)到了90年代，目

4、前人工抄表、有線(xiàn)抄表系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)以及IC卡預(yù)付費(fèi)表是國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的主要抄表系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)結(jié)合GPRS技術(shù)和Zigbee技術(shù)，研究一種新型的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)抄表裝置，有效的解決抄表數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)傳和數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集問(wèn)題，方便供電部門(mén)的抄表，提高供電系統(tǒng)自動(dòng)化水平，提高了供電公司的經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　1 無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) </p><p>　　無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)總體思路為：首先

5、，在單元樓內(nèi)安裝ZigBee數(shù)據(jù)采集模式，使得讀表人員便捷的收集各住戶(hù)電表數(shù)據(jù)；同時(shí)為了讀取水表數(shù)據(jù)，還要將ZigBee遠(yuǎn)程用戶(hù)終端模塊安裝于各住戶(hù)家中；最終，數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee的射頻部分傳輸?shù)絑igBee的數(shù)據(jù)采集模塊。電表數(shù)據(jù)采集人員通過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊就可以讀出數(shù)據(jù)。圖1為單元樓內(nèi)ZigBee通信框圖。 </p><p><b>　　■ </b></p><p>

6、　　1.1 ZigBee模塊的設(shè)計(jì) 為了實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶處理器功能，ZigBee模塊采用了Chipcon公司推出的一款符合IEEE 802.15.4規(guī)范的2.4GHz射頻芯片CC2430，并將RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲(chǔ)器整合在同一個(gè)硅晶片上。Zigbee數(shù)據(jù)采集器由協(xié)調(diào)器和終端兩個(gè)部分組成，而協(xié)調(diào)器和終端是由軟件設(shè)定的，所以協(xié)調(diào)器和終端的硬件是一樣的，只是安放的位置不同。Zigbee終端是安裝在用戶(hù)的電表里。 </p><

7、p>　　1.2 GSM網(wǎng)絡(luò)采集器設(shè)計(jì) GSM網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集終端的主要功能包括電能數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)以及傳輸?shù)?，它一般處于電能采集系統(tǒng)的中間級(jí)，并安裝于變電站、發(fā)電廠、大用戶(hù)和關(guān)口計(jì)算點(diǎn)處。 </p><p>　　2 無(wú)線(xiàn)抄表系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) </p><p>　　為了保持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性并且以較小的系統(tǒng)功耗實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的實(shí)際需求，我們將系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)為雙節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，即網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和一

8、個(gè)RFD節(jié)點(diǎn)組成。 </p><p>　　2.1 RFD節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) RFD節(jié)點(diǎn)的主要應(yīng)用程序設(shè)計(jì)流程圖如圖2所示，RFD節(jié)點(diǎn)主要用于完成加入由協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)組建的網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送功能。硬件初始化是其主要功能，但同時(shí)也要根據(jù)用戶(hù)指令進(jìn)入工作模式。 </p><p>　　■圖2 RFD節(jié)點(diǎn)主應(yīng)用程 圖3 主程序設(shè)計(jì)流程圖 </p><p><b>　　序設(shè)計(jì)的流

9、程圖 </b></p><p>　　2.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 組建一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)是協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)需要完成的主要功能，在此之前，也要完成節(jié)點(diǎn)自身的各項(xiàng)初始化、地址配置以及節(jié)點(diǎn)間的綁定操作。圖3為主程序設(shè)計(jì)流程圖。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]連瑞紅.基于ZigBee的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].福

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