基于GPRS和ZigBee的遠程油閥控制系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設計
2．1 GPRS傳輸模塊
GPRS無線數(shù)傳模塊是ZigBee無線信號收發(fā)模塊和中央監(jiān)控計算機之間命令傳輸?shù)臉蛄?。中心控制室可以通過微波監(jiān)控各站得到系統(tǒng)主要的運行參數(shù)和狀態(tài)，以及各管路運行情況的變化。中央監(jiān)控計算機根據(jù)這些參數(shù)或報警信號提出合理的處理方案，調度人員分析判斷后下達指令調整運行參數(shù)。這些調整參數(shù)就是通過GPRS遠程輸送到ZigBee網(wǎng)絡的協(xié)調器上。
GPRS無線數(shù)傳模塊的硬件框圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/155008.htm
綜合本系統(tǒng)的遠程無線通信要求，GPRS選用的是 Motorola公司生產的G24模塊。G24模塊是一款高速的GSM／GPRS／EDGE模塊，支持850／900／1800／1900 MHz四種頻率。其中，850／900 MHz頻段的功耗為2 W，1800／1900 MHz的頻段功耗為1 W。自動波特率范圍為300 b／s～115 kb／s，由標準的AT指令控制。G24模塊和其外圍電路匹配后完全可以進行遠距離GPRS通信，而且可以工作于惡劣的環(huán)境中。
2．2 ZigBee無線信號收發(fā)模塊
ZigBee是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低成本的無線網(wǎng)絡技術。以IEEE 802．15．4為標準，ZigBee網(wǎng)絡由1個協(xié)調器、1個或多個路由及終端設備組成。每一個網(wǎng)絡必須有1個協(xié)調器，它是整個網(wǎng)絡的核心，負責建立網(wǎng)絡并保存其他網(wǎng)絡節(jié)點的地址建立地址表；路由節(jié)點提供接力作用，擴展無線傳輸?shù)木嚯x；終端設備實現(xiàn)具體的功能。ZigBee網(wǎng)絡一般支持3種拓撲結構：星型、樹型和網(wǎng)狀型。本系統(tǒng)微控制器采用符合ZigBee技術的2．4 GHz射頻系統(tǒng)單芯片CC2430無線單片機。
CC2430單片機功耗非常低，待機時電流消耗僅為0．2μA，在32 kHz晶振頻率下運行時電流消耗也小于1μA，使用小型電池壽命可長達10年。由于CC2430將8051內核與無線收發(fā)模塊集成到一個芯片當中，簡化了電路的設計過程，縮短了研發(fā)周期。該模塊電路主要有JTAG調試模塊、電源模塊、指示模塊和電機控制接口4部分，它為實現(xiàn)節(jié)點程序的下載、在線調試等提供硬件接口。其硬件結構框圖如圖3所示。
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