中心議題：

• 自動抄表係統結構
• 無線自動抄表係統主要器件的介紹
• 無線自動抄表係統的硬件設計及軟件設計

近些年信息通信領域中發展最快、應用最廣的就是無線通信技術。而無線通信技術又有著集成化、低功耗
、易操作的發展趨勢。微功率短距離無線數據傳輸技術作為一種無線通信實用技術，一般使用單片射頻收shou發fa芯xin片pian，加jia上shang微wei控kong製zhi器qi和he少shao量liang外wai圍wei器qi件jian構gou成cheng專zhuan用yong或huo通tong用yong無wu線xian通tong信xin模mo塊kuai，隻zhi要yao依yi據ju命ming令ling字zi進jin行xing操cao作zuo即ji可ke實shi現xian基ji本ben的de數shu據ju無wu線xian短duan距ju離li抄chao表biao功gong能neng。本ben文wen提ti出chu了le一yi種zhong基ji於yuCC1100的無線自動抄表係統，其通信質量好
、成本低
、工作可靠
、經濟實用，可以準確及時地將用戶三表數據抄送上來
，是一種理想的自動抄表解決方案，同時也是抄表收費係統發展的趨勢。

1 抄表係統結構

抄表係統主要由主站、GPRS通信信道、集中器
、低壓電力線網絡、數據采集器

、用戶電表組成。係統工作原理是利用低壓電力線或者RS一232總線將電表數據由采集器傳輸到集中器，然後集中器將信號定時或實時地傳送至GPRS網絡，經網關支持節點(GatewayGPRSSupportNode，GGSN)完成與Internet網絡的數據交換，最後由主站的計算機接收Internet上的數據並進行用戶電表數據彙總、電費計量
、線損分析等相關處理。

係統可用於家庭內部三表或多表數據的抄送。係統下層直接與水表、電表
、煤(mei)氣(qi)表(biao)等(deng)連(lian)接(jie)
，上(shang)層(ceng)與(yu)抄(chao)表(biao)中(zhong)心(xin)主(zhu)機(ji)連(lian)接(jie)，實(shi)現(xian)數(shu)據(ju)的(de)遠(yuan)程(cheng)抄(chao)送(song)。係(xi)統(tong)一(yi)般(ban)使(shi)用(yong)被(bei)動(dong)抄(chao)表(biao)方(fang)式(shi)。上(shang)層(ceng)模(mo)塊(kuai)接(jie)收(shou)到(dao)儀(yi)表(biao)中(zhong)心(xin)的(de)抄(chao)表(biao)命(ming)令(ling)時(shi)，通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)方(fang)式(shi)向(xiang)下(xia)層(ceng)模(mo)塊(kuai)發(fa)送(song)抄(chao)表(biao)指(zhi)令(ling)。無(wu)線(xian)抄(chao)表(biao)係(xi)統(tong)的(de)總(zong)體(ti)框(kuang)架(jia)如(ru)圖(tu)1所示。

2 主要器件的介紹

2．1 AT89S52的主要特點
A89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控製器，具有8k在係統可編程F1ash存儲器。片上F1ash允許程序存儲器在係統可編程，亦適於常規編程器。在單芯片上
，擁有靈巧的8位CPU和在係統可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控製應用係統提供了高靈活、超有效的解決方案。

A89S52與MCS一5l單片機產品兼容，具有8k字節在係統可編程F1ash存儲器
、1000次擦寫周期、全靜態操作：OHz～33Hz、三級加密程序存儲器
、32個可編程I／O口線、三個16位定時器／計數器、八個中斷源、全雙工UART串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電後中斷可喚醒
、看門狗定時器

、雙數據指針、掉電標識符。

2．2 CC1100主要性能
CC1100是一種低成本真正單片的UHF收發器，為低功耗無線應用而設計。電路主要設定為在315、433、868和915MHz的ISM(工業，科學和醫學)和ISRD(短距離設備)頻率波段，也可以容易地設置為300～348MHz、400～464MHz和800～928MHz的其他頻段。RF收發器集成了一個高度可配置的調製解調器。其數據傳輸速率可達500kbps。通過開啟集成在調製解調器上的前向誤差校正選項，能使性能得到提升。CC1100為數據包處理、數據緩衝、突發數據傳輸
、清晰信道評估、連接質量指示和電磁波激發提供廣泛的硬件支持。CC1100的主要操作參數和164位傳輸／接收FIF0(先進先出堆棧)可通過SPI接口控製。
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3 硬件設計

單片機對發射模塊和接收模塊的控製，首先都要對單片機的接口進行初始化(SPI總線接口技術是一種高速、高效率的串行接口技術，主要用於擴展外設和進行數據交換。)，ranhouyaoduishepinmokuaichushihua

，zaizhebufendechushihuazhongyaoshangdianfuweixinpianheduitadepianneijicunqijinxingpeizhi。fasheduanfasheyizushujuzhongshouxianyaotongguokoudui
，huanchongqushezhidancifasongdeshujugeshu，ranhouxieruyaofasongdeshujubao，shujuzidongjiaqiandaomahexiaoyan，jiezhejinrufasongmoshifasongshujubao，dengdaibencifasongjieshu，zuihouchongxihuanchongqu
，bencifasongwanbi。jieshouduanjieshouyizushujuzhongshouxianjinrujieshoumoshi
，dengdaijieshouxinxiwancheng，ranhoujieshoudaodeshujubaobeifenjie，duchusuoyoujieshoudaodeshujubingcunchu，zuihouqingxihuanchongqu，bencijieshouwanbi。CC1100具有包處理機製
、發送、接收FIF0、WOR模式(WakeonRadio)等諸多特點。在CC1100zhiqiandewuxianshoufaxinpiandoushicaiyongtongbufangshijiangshujuanweifasongchuqu，zhezhongfangshizaifasongyujieshoushujushichuliqilaibijiaomafan
，jieshoushihaiyaopanduanqiandaoziyutongbuzi。erCC1100把這些繁瑣的工作承擔下來
，當需要發射數據時
，隻需將發射的數據按照一定的格式通過SPI口寫入到發射FIF0，然後把CC1100配置成發射狀態
，數據就會按照要求發射出去
；當需要接收數據時，首先將CC1100配置成接收狀態，一旦收到符合要求的數據，CC1100就會把收到的數據存入接收FIF0
，同時引腳GD00或GD02會有一個脈衝出現
，這個脈衝可以用來通知MCU有一個數據包已被CC1100收到，MCU就可以通過SPI口將CC1100收到的數據取出來。硬件連接如圖2所示。

4 軟件設計

CC1100通過4線SPI兼容接口(SI
、S0、SCLK和CSn)配置

，這個接口同時用作寫和緩存數據。SPI接口是一種同步串行通信接口，CSn是芯片選擇管腳，當該管腳為低電平時，SPI接口可以通信，反之不能通信。SI和SO為數字傳輸管腳，分別用於數據輸入和數據輸出。SCLK為同步時鍾，在時鍾的上升沿或下降沿數字數據被寫入或讀出。在讀或是寫寄存器，首先要在SI管腳寫入寄存器地址(Address)字節。地址字節有8位，最高位為讀寫位
，後7位為地址位。當執行寫寄存器操作時，讀寫位為O，當執行讀寄存器操作時，讀寫位為1。無論是讀操作還是寫操作，在地址字節被寫入時，CC1100S0腳上輸出一個芯片狀態字節，狀態字節包含關鍵狀態信號，對MCU是有用的。CC1100的TXFIF0(發射先進先出堆棧)和RXFIF0(接收先進先出堆棧)也可以用同樣的讀寫方式進行訪問，隻是使用與配置寄存器不同的地址段加以區別。另外，CC1100的指令也是通過SPI接口傳送，CC1100有14個內部指令。這些指令用來關閉晶體振蕩器，開啟傳輸模式，狀態轉換和電磁波激活等。軟件流程如圖3所示。

通過SI寫入特定的字節使CC1100執行不同的命令，CC1100共有20個引腳，可通過4線SPI兼容接口配置(包括數據線SI、S0、時鍾線SCLK、使能線CSn)。其中CSn可以連接到一個IO口來模擬時序
，而其他三個腳則接到主MCU的SPI接口。通過重複使用SPI接口上的SI、SCLK和CSn，可使通信的主要狀態執行一個簡單的三腳控製
，即休眠、空閑、RX和TX。CC1100有兩個專用的配置引腳和一個共享引腳，能用於輸出對控製軟件有用的內部狀態信息
，並能用來對MCU產生中斷，其引腳名為GD00和GD01。共享引腳為SPI接口上的S0腳。GDOl／SO的默認設置為3狀態輸出。通過選擇任意其他的控製選項可使GD01／SO腳成為一般引腳。當CSn為低時，此引腳的功能如一般S0腳；而在同步和異步連續模式下，處於傳輸模式時，GD00腳被用作連續TX數據輸入腳。

5 結論

無線自動抄表係統是未來發展的必然趨勢，而對於抄表係統的改造
，由AT89S52單片機和CC1100構成的無線自動抄表係統具有使用方便
、成本低、應用靈活、價(jia)格(ge)適(shi)中(zhong)的(de)優(you)點(dian)。家(jia)庭(ting)內(nei)部(bu)的(de)三(san)表(biao)可(ke)以(yi)統(tong)一(yi)抄(chao)送(song)。還(hai)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)在(zai)低(di)功(gong)率(lv)遙(yao)感(gan)勘(kan)測(ce)，住(zhu)宅(zhai)和(he)建(jian)築(zhu)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)，無(wu)線(xian)警(jing)報(bao)和(he)安(an)全(quan)係(xi)統(tong)，工(gong)業(ye)監(jian)測(ce)和(he)控(kong)製(zhi)，無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)，遙(yao)控(kong)遙(yao)測(ce)係(xi)統(tong)中(zhong)，而(er)且(qie)適(shi)用(yong)於(yu)電(dian)子(zi)消(xiao)費(fei)產(chan)品(pin)、住宅
、建築物自動控製等諸多無線應用領域。