基于CC1110的電能數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，電能表上行通信方式使用比較廣泛的有以下兩種：一種是全載波方式，即集中器到電能表采用電力線載波技術(shù)進(jìn)行通信，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是不需要鋪設(shè)任何線路就可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的通信，缺點(diǎn)是抄表速度慢、效率低、易受干擾；另外一種是半載波方式，即在集中器和電能表之間加入一個(gè)中間設(shè)備一采集器，集中器到采集器采用電力線載波進(jìn)行通信，采集器到電能表采用有線485進(jìn)行通信，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是抄表速度和效率有所提高，缺點(diǎn)是不能跨臺(tái)區(qū)、易受干擾。本文針對(duì)電

2、力線載波技術(shù)通信速率慢、不能跨臺(tái)區(qū)和易受家庭用電器干擾等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于CC1110的電能數(shù)據(jù)采集器，其通信方式采用半無(wú)線方式。
　　 本文首先介紹了本課題研究的背景和意義，綜述了微功率無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀，然后研究和分析了微功率無(wú)線通信相關(guān)技術(shù)特點(diǎn)和適用環(huán)境，介紹了微功率無(wú)線通信技術(shù)在低壓集抄系統(tǒng)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。接著重點(diǎn)進(jìn)行了無(wú)線采集器的硬件總體方案設(shè)計(jì)，本方案采用雙CPU的模式使得控制模塊和通信模塊分離，其

3、中通信模塊可兼容載波和無(wú)線兩種通信方式，增強(qiáng)了采集器的適應(yīng)性；按性能需求進(jìn)行了各個(gè)硬件電路單元的設(shè)計(jì)和分析，分別為電源管理電路、控制單元電路、通信接口單元電路、無(wú)線模塊中的匹配網(wǎng)絡(luò)等；在電源管理電路中，為了增強(qiáng)采集器的抗干擾能力，本設(shè)計(jì)分別設(shè)計(jì)了外部485供電電源電路和MCU供電電路；在通信模塊中，研究了射頻通信電路匹配網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論，分析了在射頻通信中阻抗匹配的重要意義，設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)型LC巴倫電路作為無(wú)線射頻芯片到天線的匹配網(wǎng)絡(luò)，本

4、匹配網(wǎng)絡(luò)主要完成平衡.非平衡的轉(zhuǎn)換，接著進(jìn)行了采集器的軟件設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)采用了μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了采集器的Boot Loader引導(dǎo)程序，來(lái)完成采集器的本地升級(jí)和參數(shù)設(shè)置，進(jìn)行了在μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)下任務(wù)的創(chuàng)建、任務(wù)的劃分，并對(duì)各個(gè)任務(wù)的流程圖進(jìn)行了詳細(xì)的分析。最后根據(jù)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的要求，對(duì)開(kāi)發(fā)的樣機(jī)進(jìn)行了同頻干擾測(cè)試，在長(zhǎng)沙市圍繞干擾比較大的電視信號(hào)塔選取了13個(gè)測(cè)試點(diǎn)，得出了測(cè)試結(jié)果并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)