基于MSP430和nRF40l的 无线自动抄表系统

误编号返回，要求发送方重新发送这些帧。如果全部数据正常接收，则发回正确接收确认。
　　
　　下层模块的应用层的功能是使仪表抄取与无线通讯相结合。对于不同的水表、电表或煤气表，可能有不同的抄取协议或抄取方法。应用层接收数据链路层发来的抄表命令，完成对仪表的抄取，并将数据打包发给数据链路层。上层模块的应用层负责与中心的链接。将中心发来的数据校验处理后转发给数据链路层，将数据链路层发来的抄表结果打包处理后发给中心。因为协议是分层的，相邻层之间的联系只是调用发送接收函数，因此实现了各层是独立的。更换仪表或更换无线传输模块所需做的改动都不会影响其它层，提高了系统的灵活性。4系统的低功耗设计系统中MSP430在等待时处于LPMl状态。在此状态下，Vcc=3V时工作电流低于50μA。系统中的485芯片使用MAXIM公司的MAX3485，在关断模式下，所需电流小于lμA。系统低功耗设计的重点是nRF401的控制。当它处于接收状态时，工作电流为l0mA左右，如果始终处于接收状态，整个系统的功耗就会过大，电池的电量将会很快耗尽。所以应尽量使nRF401处于休眠状态。但是休眠状态中的nRF401是无法收到数据的。为了解决这个矛盾，可使nRF401间歇性地工作在接收状态。nRF401从休眠到接收状态的转换时间为3ms，所以处于接收状态的时间不能少于3ms；因为nRF401处于接收状态，并且空中无有效信号时，会有杂波干扰，所以正常唤醒至少需要收到两个字节的唤醒码。因为本系统使用9600的波特率，发送两个字节，加起始位与停止位共20bit。所以接收时间为2．08ms。为了确保能够唤醒，应再适当延长。本系统使用8ms。处于休眠的时间因仪表抄送反映速度的要求而定。如仪表反映时间要求不严格，可加长处于休眠的时间，以便进一步降低功耗。本系统使用的周期为1s。上层模块抄表需要唤醒下层模块时，首先发送唤醒码，时长需要超过一个周期以确保唤醒，如图7所示。本系统使用0xFF作为唤醒码，即主机连续发送0xFF，从机收到连续两个0xFF后即保持接收状态而不进入休眠，此时计时器开始工作。如果两个周期内没有收到有效数据帧的帧头，则视为杂波干扰，重新进入休眠状态。如此设定之后，nRF401的平均工作电流可降至250μA以下。下层模块的nRF401工作在此状态下，整个模块的平均工作电流在300μA以下，按使用两节5号AA电池计算，可以使用半年以上。上层模块由于是主机，所有的无线传输都由它发起，所以等待时nRF401可一直工作在休眠状态，整个模块的平均工作电流在100μA以下，两节电池可以使用一年半以上。
　　
　　小区自动抄表系统是未来发展的必然趋势，而对于已经建成的住宅小区的家庭内自动抄表系统的改造，无线自动抄表系统具有使用方便、灵活、无需重新布线的优点，并且价格适中。家庭内部的三表可以统一抄送。此外，本系统略加改进也可以应用于报警与安全系统和家庭自动化控制遥控装置等。
　　
　　
　　
　

《基于MSP430和nRF40l的 无线自动抄表系统(第3页)》