基于ZigBee的無線抄表系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、隨著建設國家智能電網概念的提出，智能電表開始成為人們關注的焦點，其核心是遠程自動抄表技術。本文提出了基于ZigBee技術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，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)控制領域。
　　首先，論文研究了ZigBee技術，詳細介紹了其協(xié)議棧、三種網絡拓撲結構以及路由協(xié)議。在此基礎上，對無線抄表系統(tǒng)進行了設計，明確論文研究的主

2、要內容是集中器與電表之間的無線數據通信。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計。該抄表系統(tǒng)可以利用現有儀表，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程通信模塊的硬件和軟件設計。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計圖。同時在IAR EW開發(fā)環(huán)境下進行了軟件開發(fā)，實現了通信模塊組網、命令幀解析、數據采集、數據傳輸等功能。本設計中的電表模塊具有中繼功能，可以轉發(fā)來自其他設備的命令。
　　最后，對無線通信模塊及ZigBee網路的性能進行了測試，并借助串口調試工具測試了抄表功能。測試結果表明，集中器能夠正確抄讀電表的數據，達到了設計的預期目標。