nrf智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計(jì)

1、學(xué)會(huì)書寫這種格式基于基于nRF2401智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計(jì)智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)集中器設(shè)計(jì)隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，各個(gè)行業(yè)的自動(dòng)化進(jìn)程正在逐漸加快，以至于在自動(dòng)抄表中對(duì)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性、可靠性、信息量提出了更高的要求。目前的抄表系統(tǒng)主要有：有線抄表系統(tǒng)，掌上抄表系統(tǒng)和無線抄表系統(tǒng).其中有線抄表系統(tǒng)增加了綜合布線的費(fèi)用和難度，降低了系統(tǒng)的應(yīng)用靈活性，限制了有線抄表系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。掌上抄表系統(tǒng)需抄表部門用掌上

2、抄表器抄取數(shù)據(jù)，因此降低了自動(dòng)化程度。無線抄表系統(tǒng)采用無線收發(fā)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，不需專門架線，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省了人力和物力，相對(duì)有線抄表系統(tǒng)和掌上抄表系統(tǒng)有著更大的優(yōu)勢(shì)。本文提出了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無線抄表系統(tǒng)，重點(diǎn)研究了基于nRF2401的無線通信的集中器的設(shè)計(jì)，通過該集中器可以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)快速、可靠的傳遞。無線抄表系統(tǒng)方案無線抄表系統(tǒng)方案智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)主要由三表數(shù)據(jù)采集終端、集中器和物業(yè)中心的計(jì)算機(jī)組成。三表數(shù)據(jù)采集終端和集

3、中器（下層），集中器和物業(yè)中心（上層）的計(jì)算機(jī)均采用星型結(jié)構(gòu)。智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1智能小區(qū)無線抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖上層通過以nRF2401無線通信模塊與分散在小區(qū)內(nèi)各棟樓內(nèi)集中器上的nRF2401無線通信模塊相連接，形成1對(duì)多的連接形式，實(shí)現(xiàn)集中器和小區(qū)物業(yè)中心的計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)在線連接。下層通信包括集中器通過無線的方式對(duì)三表數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)以及轉(zhuǎn)發(fā)上位機(jī)下達(dá)的指令和對(duì)三表進(jìn)行控制操作等。集中器是整個(gè)無線抄表系統(tǒng)的通信橋

4、梁，它的工作情況決定了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，其實(shí)現(xiàn)功能無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線數(shù)據(jù)傳輸模塊nRF2401nRF2401是挪威Ndic公司的單片2.4GHz無線收發(fā)一體芯片。它將射頻、8051MCU、9通道12位ADC、外圍元件、電感和濾波器全部集成到單芯片中，并采用2.4GHz頻帶和0.18μm工藝，可提供ShockBurst、DuoCeiver、片上CRC以及地址計(jì)算編碼等功能。nRF2401無線收發(fā)一體芯片和藍(lán)牙一樣都工作在2.4GHz

5、自由頻段。nRF2401支持多點(diǎn)間通信，最高傳輸速率超過1MbitS而且比藍(lán)牙具有更高的傳輸速度。與藍(lán)牙不同的是nRF2401沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，它完全對(duì)用戶透明同種產(chǎn)品之間可以自由通信。更重要的是，nRF2401比藍(lán)牙產(chǎn)品更便宜。所以nRF2401是業(yè)界體積最小、功耗最少、外圍元件最少的低成本射頻系統(tǒng)級(jí)芯片。電源模塊電源模塊在集中器電路中電源是能源中心在集中器中起著非常重要的作用特別是在無線通信系統(tǒng)中電源不光是能源的基地它也直接影響通

6、信的質(zhì)量。器件對(duì)加到輸入腳或輸出腳的電壓通常是有限制的。這些引腳由二極管或分離元件接到Vcc。如果接入的電壓過高，電流將會(huì)通過二極管或分離元件流向電源。例如3V器件的輸入端接上5V信號(hào)，則5V電源將會(huì)向3V電源充電，持續(xù)的電流將會(huì)損壞二極管和電路元件。在等待或掉電方式時(shí)3V電源降落到0V，大電流將流到地，這使總線上的高電平電壓被下拉到地。這些情況將引起數(shù)據(jù)丟失和元件損壞。由于本集中器系統(tǒng)所采用的芯片需用3V或5V的直流供電所以在電源部分

7、首先使用ACDC模塊將220V交流電轉(zhuǎn)化為5V的直流電在該系統(tǒng)中，選用專為通信控制芯片提供轉(zhuǎn)換電壓的LM1117為轉(zhuǎn)換芯片，它具有功耗低，體積小等優(yōu)點(diǎn)。又因?yàn)殡妷褐泻性S多高頻干擾源，這些高頻成分很容易經(jīng)過電源進(jìn)入通信系統(tǒng)中。另外系統(tǒng)自身的發(fā)送頻率也會(huì)經(jīng)過電源感應(yīng)反饋到通信系統(tǒng)造成干擾.因而可在電源電路中加入220μH的電感，與并入多個(gè)不同容值的電容所構(gòu)成的濾波電路來抑制各種高頻信號(hào)。使集中器能夠得到穩(wěn)定可靠且低干擾的電源保證其可靠運(yùn)行