基于ZigBee的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、一方面，我國電力事業(yè)迅速發(fā)展，供電企業(yè)和用戶都迫切需要現(xiàn)代化管理手段的介入，另一方面，計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)不斷成熟和進(jìn)步。在技術(shù)和管理兩方面亟待改革的迫切需求下，各種自動抄表技術(shù)逐漸發(fā)展起來。目前比較流行的自動抄表方式有IC卡預(yù)付費(fèi)方式、電力線載波方式、GPRS蜂窩網(wǎng)絡(luò)方式等，但是各種方式都存在一定的缺點(diǎn)，而沒有大范圍的推廣。 本文提出一種由ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)和GPRS蜂窩網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)的無線自動抄表系統(tǒng)設(shè)計方案，實(shí)現(xiàn)了以最低的

2、組網(wǎng)、運(yùn)行成本安全可靠的抄取用戶的用電數(shù)據(jù)。ZigBee是一種新興的近距離、低功耗、低速率、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，適用于通信數(shù)據(jù)量不大，數(shù)據(jù)傳輸速率相對較低，分布范圍較小但節(jié)點(diǎn)較多，對數(shù)據(jù)的安全可靠有一定要求，而且成本和功耗都非常低的場合。GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加的一個專為高速數(shù)據(jù)通信而設(shè)計的新網(wǎng)絡(luò)。用戶使用GPRS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分組發(fā)送和接收，具有實(shí)時在線、按流量計費(fèi)、快捷登錄、高速傳輸、自如切換等優(yōu)點(diǎn)，能迅速降低服務(wù)成本、提

3、高服務(wù)質(zhì)量。 采集終端是本自動抄表系統(tǒng)的硬件核心，它是基于MSP430F149單片機(jī)的嵌入式數(shù)據(jù)處理、收發(fā)系統(tǒng)，通過CC2430芯片與集中器通信，通過RS-485總線與電能表通信。MSP430F149單片機(jī)是德州儀器推出的一款16位超低功耗RISC結(jié)構(gòu)的混合信號處理器，它具有豐富的片內(nèi)設(shè)備和超低的功耗。CC2430芯片是Chipcon公司生產(chǎn)的符合ZigBee技術(shù)規(guī)范的2.4GHz射頻系統(tǒng)單芯片，它只需要很少的外圍部件配合就能實(shí)

4、現(xiàn)信號的收發(fā)功能。 本文主要論述了采集終端的設(shè)計過程。通過對采集終端的功能分析，首先確定其主要由核心處理器、日歷時鐘電路、存儲器電路、RS-485接口電路、無線通信電路等幾部分組成，然后進(jìn)行各部分電路的器件選型并做出采集終端的原理圖和PCB版圖。在采集終端的軟件設(shè)計部分主要介紹了跟電能表和CC2430的通信協(xié)議和實(shí)現(xiàn)過程。由于MSP430F149單片機(jī)不具有IIC總線接口，本文給出了一種軟件模擬IIC接口方案，實(shí)現(xiàn)跟存儲器芯片和