基于嵌入式微控制器的燃?xì)獗頍o(wú)線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-06 15:24
近年來(lái),智能家居技術(shù)發(fā)展迅速,自動(dòng)化抄表技術(shù)是其中的一個(gè)重要內(nèi)容。具有自動(dòng)化遠(yuǎn)程抄表技術(shù)的智能燃?xì)獗硪渤蔀橐粋(gè)重要的發(fā)展方向。而無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用也為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表提供了基礎(chǔ)。無(wú)線通信技術(shù)與燃?xì)庥?jì)量的綜合能明顯減少施工布線的難度,大大節(jié)省人力,而且能夠與云計(jì)算服務(wù)提供實(shí)時(shí)的相關(guān)信息,所以受到了生產(chǎn)企業(yè)和用戶的關(guān)注。本文目標(biāo)是研發(fā)能與網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)的燃?xì)獗沓砼c遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng);谙冗M(jìn)的嵌入式芯片MKL46,開(kāi)發(fā)了表端檢測(cè)和無(wú)線傳輸?shù)木C合系統(tǒng)。其中,IC卡采用SLE4442模塊,直接與表端進(jìn)行信息交互,實(shí)現(xiàn)燃?xì)馊萘坑?jì)數(shù)、充費(fèi)、扣費(fèi)和其他一些關(guān)鍵信息的存儲(chǔ)。無(wú)線抄表傳輸采用小無(wú)線與WiFi相結(jié)合的方式。小無(wú)線方式中數(shù)據(jù)通過(guò)低功耗無(wú)線收發(fā)模塊CC1100E上傳至數(shù)據(jù)集中器,然后集中器收取所有區(qū)域內(nèi)的燃?xì)獗頂?shù)據(jù),打包后上傳到服務(wù)器。WiFi通訊方式借助現(xiàn)場(chǎng)居民移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(如手機(jī)網(wǎng))或者路由器作為通訊路徑直接上傳到服務(wù)器;服務(wù)器也可通過(guò)該路徑反傳信息控制表端,減少人工參與,節(jié)約系統(tǒng)成本。為了降低燃?xì)獗黼娮酉到y(tǒng)的功耗,采用分時(shí)供電的方式減少系統(tǒng)硬件平時(shí)電流消耗。嵌入式系統(tǒng)可以利用休眠機(jī)制減少等待時(shí)間的耗...
【文章來(lái)源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化抄表動(dòng)態(tài)
1.3 無(wú)線通信介紹
1.4 WiFi技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.1 WLAN組成單元
1.4.2 WLAN的組成結(jié)構(gòu)
1.5 本論文主要研究工作
第二章 總體系統(tǒng)介紹
2.1 表端設(shè)計(jì)分析
2.1.1 表端需求分析
2.1.2 表端選擇方案
2.2 系統(tǒng)通訊方案
2.2.1 抄表式通信
2.2.2 路由通信
2.3 系統(tǒng)使用方式
2.3.1 用戶繳費(fèi)方式
2.3.2 用戶抄表方式
2.4 本系統(tǒng)功能特點(diǎn)
第三章 燃?xì)獗聿杉行?br> 3.1 IC卡式燃?xì)獗?br> 3.2 主控芯片
3.3 微控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境選取
3.3.2 調(diào)試工具介紹
3.3.3 主控芯片低功耗設(shè)計(jì)
3.4 外圍電路低功耗設(shè)計(jì)
3.4.1 液晶顯示模塊
3.4.2 計(jì)量電路設(shè)計(jì)
3.4.3 電源管理電路設(shè)計(jì)
3.4.4 閥門(mén)電路設(shè)計(jì)
3.4.5 IC卡芯片
3.4.6 IC卡電路設(shè)計(jì)
3.5 表端采集程序
3.5.1 電壓檢測(cè)處理程序
3.5.2 計(jì)數(shù)程序
3.5.3 IC卡數(shù)據(jù)處理程序
3.6 本章小結(jié)
第四章 無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)
4.1 RF模塊工作原理簡(jiǎn)介
4.2 通信模塊硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 射頻芯片選擇
4.2.2 CC1100E模塊介紹
4.2.3 CC1100E無(wú)線處理機(jī)制
4.2.4 MT7681芯片
4.2.5 WiFi模塊低功耗設(shè)計(jì)
4.3 無(wú)線通信系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計(jì)
4.4 表端子程序設(shè)計(jì)
4.4.1 接收協(xié)議節(jié)能設(shè)計(jì)
4.4.2 表端數(shù)據(jù)處理
4.5 手持機(jī)無(wú)線模塊程序設(shè)計(jì)
4.6 WiFi接入點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.7 表端整體程序設(shè)計(jì)
4.7.1 表端前臺(tái)程序設(shè)計(jì)
4.7.2 表端后臺(tái)程序設(shè)計(jì)
4.8 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試與分析
5.1 表端性能測(cè)試
5.1.1 表端功耗測(cè)試
5.1.2 表端誤碼率測(cè)試
5.2 表端功能測(cè)試
5.3 WiFi無(wú)線上網(wǎng)測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ARM Cortex-M0+KL系列MCU的構(gòu)件化匯編框架研究[J]. 蔣婷,王宜懷,李濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
[2]淺析ZigBee無(wú)線通信技術(shù)在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 丁國(guó)保. 中小企業(yè)管理與科技(中旬刊). 2014(02)
[3]城市燃?xì)庵悄苋細(xì)膺h(yuǎn)傳表發(fā)展應(yīng)用研究分析[J]. 王愛(ài)玲,金強(qiáng). 石油規(guī)劃設(shè)計(jì). 2014(01)
[4]意大利等歐洲國(guó)家智能燃?xì)獗泶笠?guī)模發(fā)展的現(xiàn)狀和問(wèn)題[J]. 金雷. 城市燃?xì)? 2013(04)
[5]微控制器發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用需求[J]. 黃耀君. 集成電路應(yīng)用. 2013(02)
[6]無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗硎俏磥?lái)城市燃?xì)庥?jì)量的發(fā)展方向[J]. 周淑艷,王丹,王昌榮. 現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo)(學(xué)苑版). 2012(09)
[7]無(wú)線電波發(fā)射設(shè)施周邊環(huán)境電磁波檢測(cè)技術(shù)[J]. 劉美榮. 光譜實(shí)驗(yàn)室. 2012(02)
[8]物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電頻率保障和保護(hù)問(wèn)題初探[J]. 丁圣國(guó). 中國(guó)無(wú)線電. 2012(02)
[9]智能CPU卡式電能表卡口防攻擊電路分析[J]. 韓誠(chéng). 甘肅科技. 2011(12)
[10]基于定向廣播的AODV控制報(bào)文抑制研究[J]. 韋智仁,單志龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2011(03)
碩士論文
[1]基于Cortex-MO+內(nèi)核Kinetis無(wú)線射頻模塊的應(yīng)用研究[D]. 胡宗棠.蘇州大學(xué) 2014
[2]基于WaveMesh和GPRS的無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獬硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 蔚慶高.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]WiFi網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與應(yīng)用研究[D]. 李先權(quán).華南理工大學(xué) 2012
[4]基于MSP430和CC1100E的無(wú)線抄表系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D]. 陳偉.電子科技大學(xué) 2012
[5]基于ARM的WiFi無(wú)線通信終端的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉芳華.武漢科技大學(xué) 2010
[6]基于IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳懷奎.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[7]MCU低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)及其功耗分析[D]. 孫世鵬.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3214650
【文章來(lái)源】:太原科技大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題背景和研究意義
1.2 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化抄表動(dòng)態(tài)
1.3 無(wú)線通信介紹
1.4 WiFi技術(shù)簡(jiǎn)介
1.4.1 WLAN組成單元
1.4.2 WLAN的組成結(jié)構(gòu)
1.5 本論文主要研究工作
第二章 總體系統(tǒng)介紹
2.1 表端設(shè)計(jì)分析
2.1.1 表端需求分析
2.1.2 表端選擇方案
2.2 系統(tǒng)通訊方案
2.2.1 抄表式通信
2.2.2 路由通信
2.3 系統(tǒng)使用方式
2.3.1 用戶繳費(fèi)方式
2.3.2 用戶抄表方式
2.4 本系統(tǒng)功能特點(diǎn)
第三章 燃?xì)獗聿杉行?br> 3.1 IC卡式燃?xì)獗?br> 3.2 主控芯片
3.3 微控制器設(shè)計(jì)
3.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境選取
3.3.2 調(diào)試工具介紹
3.3.3 主控芯片低功耗設(shè)計(jì)
3.4 外圍電路低功耗設(shè)計(jì)
3.4.1 液晶顯示模塊
3.4.2 計(jì)量電路設(shè)計(jì)
3.4.3 電源管理電路設(shè)計(jì)
3.4.4 閥門(mén)電路設(shè)計(jì)
3.4.5 IC卡芯片
3.4.6 IC卡電路設(shè)計(jì)
3.5 表端采集程序
3.5.1 電壓檢測(cè)處理程序
3.5.2 計(jì)數(shù)程序
3.5.3 IC卡數(shù)據(jù)處理程序
3.6 本章小結(jié)
第四章 無(wú)線通信模塊設(shè)計(jì)
4.1 RF模塊工作原理簡(jiǎn)介
4.2 通信模塊硬件設(shè)計(jì)
4.2.1 射頻芯片選擇
4.2.2 CC1100E模塊介紹
4.2.3 CC1100E無(wú)線處理機(jī)制
4.2.4 MT7681芯片
4.2.5 WiFi模塊低功耗設(shè)計(jì)
4.3 無(wú)線通信系統(tǒng)協(xié)議設(shè)計(jì)
4.4 表端子程序設(shè)計(jì)
4.4.1 接收協(xié)議節(jié)能設(shè)計(jì)
4.4.2 表端數(shù)據(jù)處理
4.5 手持機(jī)無(wú)線模塊程序設(shè)計(jì)
4.6 WiFi接入點(diǎn)設(shè)計(jì)
4.7 表端整體程序設(shè)計(jì)
4.7.1 表端前臺(tái)程序設(shè)計(jì)
4.7.2 表端后臺(tái)程序設(shè)計(jì)
4.8 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)調(diào)試與分析
5.1 表端性能測(cè)試
5.1.1 表端功耗測(cè)試
5.1.2 表端誤碼率測(cè)試
5.2 表端功能測(cè)試
5.3 WiFi無(wú)線上網(wǎng)測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 課題展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ARM Cortex-M0+KL系列MCU的構(gòu)件化匯編框架研究[J]. 蔣婷,王宜懷,李濤. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2015(01)
[2]淺析ZigBee無(wú)線通信技術(shù)在智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 丁國(guó)保. 中小企業(yè)管理與科技(中旬刊). 2014(02)
[3]城市燃?xì)庵悄苋細(xì)膺h(yuǎn)傳表發(fā)展應(yīng)用研究分析[J]. 王愛(ài)玲,金強(qiáng). 石油規(guī)劃設(shè)計(jì). 2014(01)
[4]意大利等歐洲國(guó)家智能燃?xì)獗泶笠?guī)模發(fā)展的現(xiàn)狀和問(wèn)題[J]. 金雷. 城市燃?xì)? 2013(04)
[5]微控制器發(fā)展趨勢(shì)與應(yīng)用需求[J]. 黃耀君. 集成電路應(yīng)用. 2013(02)
[6]無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗硎俏磥?lái)城市燃?xì)庥?jì)量的發(fā)展方向[J]. 周淑艷,王丹,王昌榮. 現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo)(學(xué)苑版). 2012(09)
[7]無(wú)線電波發(fā)射設(shè)施周邊環(huán)境電磁波檢測(cè)技術(shù)[J]. 劉美榮. 光譜實(shí)驗(yàn)室. 2012(02)
[8]物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電頻率保障和保護(hù)問(wèn)題初探[J]. 丁圣國(guó). 中國(guó)無(wú)線電. 2012(02)
[9]智能CPU卡式電能表卡口防攻擊電路分析[J]. 韓誠(chéng). 甘肅科技. 2011(12)
[10]基于定向廣播的AODV控制報(bào)文抑制研究[J]. 韋智仁,單志龍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2011(03)
碩士論文
[1]基于Cortex-MO+內(nèi)核Kinetis無(wú)線射頻模塊的應(yīng)用研究[D]. 胡宗棠.蘇州大學(xué) 2014
[2]基于WaveMesh和GPRS的無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獬硐到y(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 蔚慶高.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]WiFi網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與應(yīng)用研究[D]. 李先權(quán).華南理工大學(xué) 2012
[4]基于MSP430和CC1100E的無(wú)線抄表系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D]. 陳偉.電子科技大學(xué) 2012
[5]基于ARM的WiFi無(wú)線通信終端的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉芳華.武漢科技大學(xué) 2010
[6]基于IC卡電能表的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 陳懷奎.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[7]MCU低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)及其功耗分析[D]. 孫世鵬.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3214650
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