基于GPRS和ZigBee的遠(yuǎn)程油閥控制系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設(shè)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(jī)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(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)，以及各管路運(yùn)行情況的變化。中央監(jiān)控計算機(jī)根據(jù)這些參數(shù)或報警信號提出合理的處理方案，調(diào)度人員分析判斷后下達(dá)指令調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。這些調(diào)整參數(shù)就是通過GPRS遠(yuǎn)程輸送到ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)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://butianyuan.cn/article/155008.htm
綜合本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無線通信要求，GPRS選用的是 Motorola公司生產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)的AT指令控制。G24模塊和其外圍電路匹配后完全可以進(jìn)行遠(yuǎn)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(fù)雜度、低功耗、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。以IEEE 802．15．4為標(biāo)準(zhǔn)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)由1個協(xié)調(diào)器、1個或多個路由及終端設(shè)備組成。每一個網(wǎng)絡(luò)必須有1個協(xié)調(diào)器，它是整個網(wǎng)絡(luò)的核心，負(fù)責(zé)建立網(wǎng)絡(luò)并保存其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地址建立地址表；路由節(jié)點提供接力作用，擴(kuò)展無線傳輸?shù)木嚯x；終端設(shè)備實現(xiàn)具體的功能。ZigBee網(wǎng)絡(luò)一般支持3種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型、樹型和網(wǎng)狀型。本系統(tǒng)微控制器采用符合ZigBee技術(shù)的2．4 GHz射頻系統(tǒng)單芯片CC2430無線單片機(jī)。
CC2430單片機(jī)功耗非常低，待機(jī)時電流消耗僅為0．2μA，在32 kHz晶振頻率下運(yùn)行時電流消耗也小于1μA，使用小型電池壽命可長達(dá)10年。由于CC2430將8051內(nèi)核與無線收發(fā)模塊集成到一個芯片當(dāng)中，簡化了電路的設(shè)計過程，縮短了研發(fā)周期。該模塊電路主要有JTAG調(diào)試模塊、電源模塊、指示模塊和電機(jī)控制接口4部分，它為實現(xiàn)節(jié)點程序的下載、在線調(diào)試等提供硬件接口。其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。
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