無線自動抄表系統(tǒng)設計應用實例

近些年信息通信領域中發(fā)展最快、應用最廣的就是無線通信技術。而無線通信技術又有著集成化、低功耗、易操作的發(fā)展趨勢。微功率短距離無線數(shù)據(jù)傳輸技術作為一種無線通信實用技術，一般使用單片射頻收發(fā)芯片，加上微控制器和少量外圍器件構成專用或通用無線通信模塊，只要依據(jù)命令字進行操作即可實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)無線短距離抄表功能。本文提出了 一種基于CC1100的無線自動抄表系統(tǒng)，其通信質量好、成本低、工作可靠、經濟實用，可以準確及時地將用戶三表數(shù)據(jù)抄送上來，是一種理想的自動抄表解決方案，同時也是抄表收費系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。

　　1抄表系統(tǒng)結構

　　抄表系統(tǒng)主要由主站、GPRS通信信道、集中器、低壓電力線網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)采集器、用戶電表組成。系統(tǒng)工作原理是利用低壓電力線或者RS一232總線將電表數(shù)據(jù)由采集器傳輸?shù)郊衅?，然后集中器將信號定時或實時地傳送至GPRS網(wǎng)絡，經網(wǎng)關支持節(jié)點(GatewayGPRSSupportNode，GGSN)完成與Internet網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換，最后由主站的計算機接收Internet上的數(shù)據(jù)并進行用戶電表數(shù)據(jù)匯總、電費計量、線損分析等相關處理。

　　系統(tǒng)可用于家庭內部三表或多表數(shù)據(jù)的抄送。系統(tǒng)下層直接與水表、電表、煤氣表等連接，上層與抄表中心主機連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程抄送。系統(tǒng)一般使用被動抄表方式。上層模塊接收到儀表中心的抄表命令時，通過無線方式向下層模塊發(fā)送抄表指令。無線抄表系統(tǒng)的總體框架如圖l所示。

　　2主要器件的介紹

　　2．1AT89S52的主要特點

　　A89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k在系統(tǒng)可編程F1ash存儲器。片上F1ash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供了高靈活、超有效的解決方案。

　　A89S52與MCS一5l單片機產品兼容，具有8k字節(jié)在系統(tǒng)可編程F1ash存儲器、1000次擦寫周期、全靜態(tài)操作：OHz～33Hz、三級加密程序存儲器、32個可編程I／O口線、三個16位定時器／計數(shù)器、八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標識符。

　　2．2CC1100主要性能

　　CC1100是一種低成本真正單片的UHF收發(fā)器，為低功耗無線應用而設計。電路主要設定為在315、433、868和915MHz的ISM(工業(yè)，科學和醫(yī)學)和ISRD(短距離設備)頻率波段，也可以容易地設置為300～348MHz、400～464MHz和800～928MHz的其他頻段。RF收發(fā)器集成了一個高度可配置的調制解調器。其數(shù)據(jù)傳輸速率可達500kbps。通過開啟集成在調制解調器上的前向誤差校正選項，能使性能得到提升。CC1100為數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發(fā)提供廣泛的硬件支持。CC1100的主要操作參數(shù)和164位傳輸／接收FIF0(先進先出堆棧)可通過SPI接口控制。