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基于MSP430和nRF40l的-无线自动抄表系统.docx
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基于 MSP430 和 nRF40l 的 无线自动抄表
系统
摘要:介绍了一种基于 MSP430 和 nRF401 的家用射频无线自动抄表系统,详细地叙述了
系统设计原理与软硬件的实现方法。 关键词:MSP430 nRF401 无线传输 自动抄表 家庭
内部 传统的抄表收费方式存在许多弊端,如入户麻烦、管理费用过高、存在安全隐患等,
已不适应现代物业管理的需要。小区自动抄表系统具有节省时间、人力、物力,提高工作效
率,降低物业成本,可以准确及时地将用户三表数据抄送上来等优点,是抄表收费系统发展
的趋势。为了在已建成的小区中方便地使用自动抄表系统,免除家庭内部重新布线的不便,
设计了一个应用于家庭内部的短距离无线抄表系统。 1 系统的总体结构 图 1 为短距离无线
抄表系统的总体结构,它可用于家庭内部三表或多表数据的抄送。系统下层直接与水表、电
表、煤气表等连接,上层可以通过电话、以太网、GSM 或 GPRS 等与抄表中心连接,实现
数据的远程抄送。
系统一般使用被动抄表方式。上层模块接收到仪表中心的抄表命令时,通过无线方式
向下层模块发送抄表指令。下层模块接收到指令后通过 485 总线采集三表的数据,将数据
打包后通过无线通讯芯片发送出去。上层模块收到数据后,将数据解包,发送给抄表中心。
系统也可采用主动抄表,即下层模块定时采集三表数据,发送到上层模块,再由上层模块发
送到仪表中心。 2 系统的硬件实现 2.1 系统硬件结构 图 2 为系统的硬件结构。系统的
MCU 使用 TI 公司 MSP430 系列中的 F123 型,通过 nRF401 芯片实现无线数据收发,并
通过 MAX3485 芯片及 485 总线与三表(下层模块)或电话、网络等(上层模块)连接。如果
需要与 232 总线或仪表总线等连接,只需更换转换芯片即可方便地连接。通过液晶和简易
键盘,用户可以查看三表的数据并对仪表地址进行设定。 2.2 主要系统器件介绍 无线通
讯使用 Nordic 公司的单片收发芯片 nRF401。这是一个为 433MHz ISM 频段设计的真正
单片 UHF 无线收发芯片,它采用 FSK 调制解调技术。nRF401 的最高工作速度可以达到
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