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3无线抄表系统的硬件设计 10
3.1 无线抄表系统的总体结构设计 10
3.2 数据采集端硬件电路的设计 10
3.2.1 ZigBee三种节点硬件电路设计 11
3.2.2 ZigBee终端设备与燃气表接口电路设计 14
3.3 数传终端的硬件设计 18
3.3.1 微处理器 18
3.3.2 GPRS无线传输数据模块 19
3.3.3 复位电路的设计 21
3.3.4 电源电路的设计 22
3.3.5 RS232电路的设计 23
3.4 本章小结 24
4 无线抄表系统的软件设计 25
4.1 数据采集端软件设计 25
4.1.1 Z-STACK 协议介绍 25
4.1.2 ZigBee节点软件设计 25
4.2 数传终端软件设计 28
4.2.1 数传终端软件总体设计 28
4.2.2 数传终端设置程序的设计 29
4.2.3 数传终端通信程序设计 30
4.3 上位机软件设计 32
4.4 本章总结 34
5总结与展望 35
致谢 36
参考文献 37
附录一 39
附录二 元器件清单 45
1绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.1.1 课题研究的背景
随着科技的进步，自动化已经成为时代发展的潮流，传统的手工抄表，人工录入等读表记录方式已经渐渐不能满足人们对读表方式的需求。随着对网络技术的不断深入研究，一种新的抄表技术被提出-无线抄表，新的抄表技术省时、省力，并且在新技术的推动下，将能逐渐取代以往手工抄表，实现自动化的发展[1]。
1.1.2 课题研究的意义
无线抄表指的是将电力系统和物联网技术综合，使抄表方式由手工转变为通过无线网络直接传输用户数据。其优点如下：
1）无需架设电缆，大大减少了工程人员的劳动，对相关部门来说投资是相当节省的。
2）无线的方式可随时根据需要建起数据采集端与上位机之间的通信，抄表的时间更具有灵活性。
3）当系统数据的采集过程出现问题时，通过对无线数据模块的检测，发现问题，并找出解决方案，从而使得数据采集工作能正常运行。
1.2 无线抄表系统研究现状
1.2.1 国内无线抄表系统技术研究现状
1.2.2国外无线抄表系统技术研究现状
1.3 论文的主要工作
在我国，抄表系统有了一定的应用，由于没有统一的标准，通信协议的不一致性，导致抄表系统在我国难以得到大规模推广和应用，以及有效管理。本文的抄表技术，是基于Zigbee技术和GPRS技术的结合。本论文的结构如下：
第1章：绪论。概括无线抄表系统背景及其研究意义，对国内和国外抄表系统的发展现状分别做一些总结。
第2章：无线抄表系统相关应用技术介绍。介绍了相关技术-ZigBee和GPRS技术，包括它们的特点、网络拓扑结构、协议栈。
第3章：无线抄表系统系统的硬件设计。介绍无线抄表系统的组成，分别完成了采集器、数传终端的硬件设计。
第4章：无线抄表系统的软件设计。主要介绍了采集端、数传终端、上位机软件设计。
第5章：总结与展望。
2 无线抄表系统主要应用技术介绍
2.1 ZigBee技术
2.1.1 ZigBee简介
ZigBee技术是IEEE802. 15. 4协议的代名词[3]。该技术名称的由来于蜜蜂。因为蜜蜂是靠“嗡嗡”地摇动翅膀的声音来向其他蜜蜂传递花粉所在的位置信息，蜜蜂的英文是bee，嗡嗡的英文是zig，也就是说，蜜蜂依靠这种方式来告诉其他蜜蜂花粉的具体方位，这就是一种通信网络。这种方式有着自组织、距离近、复杂度低、功耗低等很好的特点[4] [5]。能够用于远程和自动控制，也可应用于各种设备中。所以说该技术是成本低、功耗低、距离短的无线通讯技术。具体技术特点如表2-1所示：