基于nRF905的無(wú)線(xiàn)水表自動(dòng)抄表系統設計
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3 系統解決方案
3．1 硬件設計
3．1．1 電源解決方案
交流電接入水表電子單元，安裝不便，而且水表使用環(huán)境潮濕，存在安全隱患，還需考慮停電后，戶(hù)用計量?jì)x表應能正常工作一段時(shí)間，故仍需設計后備電池；若使用外接干電池就必須考慮在電池被取下后能關(guān)閥，故電路設計復雜，可靠性降低，將產(chǎn)品的成本轉價(jià)到了用戶(hù)身上，使用費用大大提高，電池漏液、電池接電片的銹蝕、氧化等因素的存在也降低了系統的可靠性。
利用鋰電池能量大、自放電率低、貯存時(shí)間長(cháng)等特點(diǎn)，將鋰電池作為一個(gè)電子元件封裝于儀表中，在儀表的壽命期內不需要更換。電池直接焊于電路板上，不會(huì )出現電壓突然下降的情況，故只需有電池電壓檢測電路，而不需掉電保護電路。
系統采用鋰電池方案的優(yōu)點(diǎn)有：1)減少了由用戶(hù)參與的環(huán)節，使用上方便了用戶(hù)。2)不需更換電池，用戶(hù)使用成本降低。3)電路及結構設計均更加簡(jiǎn)單，大大提高了可靠性。隨著(zhù)軍品鋰電池制造技術(shù)的民品化、加工工藝的不斷完善及價(jià)格的下降，將鋰電池作為戶(hù)用計量?jì)x表的電源得到各方的認可。
3．1．2 硬件電路連接
無(wú)線(xiàn)抄表系統的硬件電路主要包括電源、CPU接口電路、EEProm、通信模塊、報警部分、水表接口電路、無(wú)線(xiàn)通信電路等幾個(gè)部分。
系統采用PIC16F873A做為處理器，RB6、RB7電位變化中斷來(lái)采集水表脈沖計數：RC0、RC1模擬I2C串行接口連接EEProm，進(jìn)行數據保存；RA0、RA1用來(lái)指示和連接報警；RC6、RC7設置為RX、TX用于串口通信；其它部分及無(wú)線(xiàn)通信電路如圖1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/154579.htm
nRF905輸出端ANT1、ANT2外接50Ω單天線(xiàn)終端裝置，外圍元器件配置見(jiàn)圖2所示。PCB版面設計的地網(wǎng)層在底面，在板上頂層元件的周?chē)鷽](méi)有接地面，以確保臨近元件的充分接地，板的頂層接地面通過(guò)很多過(guò)孔與底面接地網(wǎng)連接，在天線(xiàn)下面沒(méi)有接地網(wǎng)，nRF905芯片以及外圍電路部分PCB布板采用最小布板原則。無(wú)線(xiàn)通信元器件的選擇都很精密，而且電路布版時(shí)，元器件的擺放，電路走線(xiàn)，通孔等都必須經(jīng)過(guò)多次試驗才能達到最好的理想效果。
3．1．3 無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊nRF905
nRF905是挪威Nordic公司的產(chǎn)品。該芯片采用+3 VDC供電，面積為5 mmx5 mm，共有32個(gè)外部引腳，具有433／868／915 MHz三波段載波頻率。它由一個(gè)完全集成的頻率調制器，一個(gè)帶解調器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體振蕩器和一個(gè)調節器組成，抗擾能力強，支持多點(diǎn)通訊，數據傳輸速率高達0．1 Mbps。具有特有的ShockBumt信號發(fā)射模式和發(fā)射信號載波監測功能，可有效避免數據沖突，能夠很容易地通過(guò)SPI接口進(jìn)行編程配置。電流消耗很低，在發(fā)射功率為-10 dBm時(shí)，發(fā)射電流為11 mA，接收電流為12．5 mA，進(jìn)入POWERDOWN模式可以很容易實(shí)現節電。
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