1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 ZigBee技術(shù)無線抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 1 前言 抄表收費(fèi)方式初采用的是手工操作，不但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，費(fèi)用過高，還存在安全隱患等弊端。上世紀(jì)八十年代，國(guó)外已開始采用有線IC 卡預(yù)付費(fèi)抄表方式來解決了傳統(tǒng)抄表存在的費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、安全隱患多的問題，但仍存在抗干擾能力差、造價(jià)高等問題； 九十年代無線抄表方式的應(yīng)用則解決絕大部分傳統(tǒng)手工抄表問題，如掌上抄表，它的特點(diǎn)是大容量、高效率，缺點(diǎn)是無法實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶狀況。近幾年，ZigBee 技術(shù)具有的低能耗、低功率、高擴(kuò)大性以及免頻段使用費(fèi)等優(yōu)勢(shì)，為無線抄表的發(fā)展提供了一種新的研究方向?；赯igBee 技術(shù)的無線抄表系統(tǒng)在通信方面具有較

2、高的性價(jià)比，并且由于自身采用無線通信方式，不需要布線，因此施工也比較容易。目前，我國(guó)普遍采用有線IC 卡預(yù)付費(fèi)抄表或基于GPRS/CDMA 無線遠(yuǎn)程抄表來完成家庭電表的數(shù)據(jù)抄收，從日常使用中得知，該抄表系統(tǒng)存在著以下弊端： 抗干擾能力脆弱，開放的讀寫窗口易受外界攻擊； 價(jià)格高、壽命短、綜合效益差且使用風(fēng)險(xiǎn)大； 能耗過大，不符合節(jié)能降耗的要求。 因此，為克服上述諸多缺點(diǎn)，迫切需要加快ZigBee 技術(shù)在無線抄表領(lǐng)域的研制。本文擬采用ZigBee 技術(shù)的星形網(wǎng)絡(luò)、Atmega-88 單片機(jī)和CC1100 射頻收發(fā)模塊為設(shè)計(jì)一套無線抄表系統(tǒng)。 2 基于ZigBee 技術(shù)無線抄表系統(tǒng) 2.1 系統(tǒng)整體

3、構(gòu)造設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)描述的是在一個(gè)局部范圍內(nèi)采用ZigBee 的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)， 把三表數(shù)據(jù)收集到一個(gè)數(shù)據(jù)集中器中， 然后借助GPRS 遠(yuǎn)程的無線通訊技術(shù)， 把獲得的數(shù)據(jù)信息送到數(shù)據(jù)管理中心，同時(shí)，數(shù)據(jù)管理中心可訪問和控制任何一個(gè)在ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等功能。系統(tǒng)的整體構(gòu)造如圖1 所示： 本抄表系統(tǒng)包括：三表用戶終端、數(shù)據(jù)采集終端、數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)管理中心四部分。 1）三表用戶終端。 用戶終端實(shí)時(shí)記錄表計(jì)的數(shù)據(jù)， 并存儲(chǔ)于EEPROM 里面。 當(dāng)數(shù)據(jù)中心發(fā)出抄表命令時(shí)， 用戶終端將各自存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從EEPROM 里面提取出來，通過ZigBee 無線通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)采集終端。

4、用戶終端要完成用戶數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)和與上層通訊，是整個(gè)無線抄表系統(tǒng)的根底。 2）數(shù)據(jù)采集終端。 數(shù)據(jù)采集終端實(shí)際上是用戶終端和數(shù)據(jù)集中器中間的一個(gè)橋梁，它的主要功能是把用戶終端的數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)集中器；并且當(dāng)接收到上層的命令時(shí)， 數(shù)據(jù)采集終端能夠向用戶終端發(fā)出抄表或者斷電的命令。 3）數(shù)據(jù)集中器。 數(shù)據(jù)集中器是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起者，管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的深度，擔(dān)當(dāng)ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器的角色，主要任務(wù)就是收集數(shù)據(jù)采集終端發(fā)出的信息，存儲(chǔ)本地，經(jīng)過處理后，通過GPRS 模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心。同時(shí)，能夠接收和解析從數(shù)據(jù)管理中心傳來的命令信息，來控制整個(gè)的ZigBee 網(wǎng)絡(luò)。 4）數(shù)據(jù)管理中心。 數(shù)據(jù)管理中心可以上網(wǎng)，有數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，接收分析來自從數(shù)據(jù)集中器的信息，同時(shí)，能夠通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出命