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基于zigbee的智能抄表系统(附件)【字数:6463】

2024-01-25 16:41编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【摘 要】随着我国电力事业的发展,我们许许多多的电力企业面临着革新和现代化的需求。而抄表作为电力企业中最为基础的一项业务,其技术的革新,方法的引进决定这一个企业能否在现代崛起的一关键。它是一个电力公司,一个电力企业所经营的发展方向和生产方式最根本的条件之一。本设计针对市面上常见的抄表系统进行了研究,发现在长期的抄表系统中,大部分才用的还是人工抄表,这种工作的方式在如今电表普及的情况下已然不适用了,其工作的效率过于低下,对抄表人员工作也有着较大的要求。使得抄表人员工作繁重,在基于这种情况下,开始对其进行研究。希望可以改变这样的现状。本设计采用了CC2530作为核心控制芯片,通过母端和子端进行通信。在子端和母端都有一块OLED屏,在OLED显示屏上显示当前的用电量。由于无法与实际中的电表对接,所以采用可调电阻进行代替。通过可调电阻模拟实际的用电。在OLED屏上进行显示。本设计服务于电力企业的抄表行业,为其提供自动化,智能化的工作环境。同时也提高了工作效率,降低工人们的工作压力。是十分有帮助的一个设计。
目录
一、 绪论 1
(一) 选题背景 1
(二) 选题意义 1
(三) 国内外发展现状 1
二、 系统总体设计方案 2
三、 系统硬件设计 2
(一)硬件设计系统框图 2
(二)最小系统介绍 3
(三)电源电路 3
(四)按键电路 4
(五)oled显示电路 4
(六)可调电阻电路设计 5
四、 系统软件设计 6
(一)软件开发及系统功简介 6
(二)OLED显示程序设计 6
(三)按键程序设计 7
五、 设计的制作与调试 9
(一)元器件的组装 9
(二)电路的调试 9
(三)软件的调试 9
(四)遇到的问题以及解决办法 9
(五)操作步骤 9
六.结论 11
致谢 12
参考文献 13
附录 14
附录一:电路原理图 14
附录二:实物图 14
附录三:B *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
OM 14
绪论
选题背景
电力的发现与发展,中国乃至全世界最伟大的发现之一。电力的出现,加快了世界的发展,提高了人们的现代化进程。而不管在现代还是近现代,电力作为一个城市,一个时代的能源支持。其管理和发展有着十分重大的意义。随着时代不断的发展,进步。人们越来越看重电力的发展。不断的进行改革从而促进其发展。
由于电力行业不断的改革发展,其基础的业务——抄表,也需要与时俱进。根据调查,在如今,一家电力企业管理着数以万计的家庭用电。而采用的管理方式还是较为传统的人工抄表。需要工人们挨家挨户的进行电力抄表,记录然后总计核算。这巨大的工作量对工人造成了巨大的工作压力,而且其效率较为低下,准确性不高,实时性也不高。这种工作模式渐渐不符合当代的电力发展,甚至阻碍了其有效的发展,为此,推出一种新的模式已然迫在眉睫。
选题意义
本设计推出了一种新型的电力采集模式,智能抄表系统。这种工作模式不需要动用大量的人力,由机器进行采集,汇总。效率高,准确性高,稳定可靠是其优势。不仅如此,通过智能抄表系统进行数据采集,可以在母端上实时反应子端的数据。这不仅显示了如今信息化的特征而且顺应了如今科技的发展。
本设计采用了CC2530作为核心控制芯片,通过母端和子端进行通信。在子端和母端都有一块OLED屏,在OLED显示屏上显示当前的用电量。由于无法与实际中的电表对接,所以采用可调电阻进行代替。通过可调电阻模拟实际的用电。在OLED屏上进行显示。相比传统抄表技术,本设计具有以下几个优势:
成本低廉,工作效率高
数据精确,时效性强
顺应时代发展,不会落伍
国内外发展现状
在中国,由于人口红利的消失,人工成本与日俱增。电力公司的收益也相对减少,为了改变这种现状,需要进行改革。推出智能抄表系统已然成为趋势。目前主要有两种抄表方式,一种为小区的自动抄表,另一种为微机联网抄表。由于中国人口繁多,小区的遍及也越来越密集。为了应对这种情况,小区的智能抄表系统就随之而出现。这种工作模式在小区的每个用户绑上一个电表,通过并联的方式将每个电表相接,连接到一根总线上。通过这种模式,使用人员在随时随地处理小区用户的用电情况,无需一家一家的跑,简单方便,准确性高。第二种模式主要通过联网方式进行数据的采集和录入,将每家每户的数据通过集中器输入到电脑上。这样在电脑上,每家每户的电表数据就会同步显示在电脑上。方便快捷且实时性高。
在国外,其电表的发展与中国不同,国外的电表主要采用了电力载波的方式进行抄表,而在中国,这种方式无法普及,因为电力载波采用的是低压的工作方式,这种模式相对于目前的中国而言,其技术难度过高,无法普及。不仅如此,电力载波这种技术在欧美等国家已经投入使用接近几十年了,其核心技术已然牢牢掌握。而中国如果需要采用这种技术需要投入大量的人力物力,得不偿失。
预计在未来,智能抄表技术会从有线走向无线,有人工走向智能。芯片化的智能抄表会越来越普遍,其工作效率也会越来越高。
二、 系统总体设计方案
(一)系统整体框架结构图
本设计主要采用的Zigbee,其核心芯片是cc2530,通过母端和子端进行通信。在子端和母端都有一块OLED屏,在OLED显示屏上显示当前的用电量。由于无法与实际中的电表对接,所以采用可调电阻进行代替。通过可调电阻模拟实际的用电。在OLED屏上进行显示。其结构框图如图21所示。

图21 系统总体设计方案图
系统硬件设计
硬件设计系统框图
此设计主要是基于ZigBee的一款智能抄表系统,按照需求设计,硬件这部分需要进行以下几种电路的设计,母端与子端之间的通信电路连接,OLED显示电路的设计,按键电路设计,可调电阻驱动电路设计,整体硬件框图如31所示。

图31 系统硬件总体框图
最小系统介绍
本设计采用的是ZigBee模块,该模块在该系统最主要的功能是:某个将串口收到的数据,通过ZigBee协议发送到对应的模块,对应的模块收到无线数据后,将数据通过串口输出。即,简单来看,2个ZigBee模块就相当于一条串口线。能够实现远程无线连接。ZigBee模块更多是替代原有有线的控制方式,而采用无线控制,做到节约布线,突破距离控制限制,并且通过组建网络实现设备间的联动。目前已知的ZigBee应用有工业、农业、石油化工、物联网、智能家居、智能照明、智慧城市等。如图32是ZigBee微控制器原理图。

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