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王笃亭等 ： 基于 DSP 无线抄表系统设计 基于 DSP 无线抄表系统设计 王笃亭 ， 兰 生 (黑龙江科 技学 院黑龙江 哈尔滨 150027) 摘要 ： 为 实现短距 离无线抄表 ， 以 DSP2812 为控 制核心 ， 采用先进 的电能采集 芯片 CS5460A ， 对电压 、 电流、 功 率等进 行 测量和计算。同时采用无线收发模块 nRF2401A 对数据进行无线收发 ， 在微 处理 器的控制 下对数 据进行 处理后 向上级 系 统 发 送 ， 实现 了采 集 终 端 和 控 制 终 端 之 间 的 短距 离无 线通 信 。采 用 DS1302 作 为 系统 时钟 芯 片 ， 为 系统 采 集 电 能提 供 了准 确 的 时 间 信 息 。 关键词 ： 无线通信 ； CS5460A ； DSP； 抄表 系统 中图分类号 ： T P 368． 1 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1004 —373X ( 2009) 16 — 054 —03 D esig n of W ir eless M e ter R ead ing S y stem B ased on D S P W A N G D u tin g ， L A N S h eng ( H eilongjiang I nst it ut e of S cience and T echnolog y 。 H arbin ， 1 50027， China) Ab strac t： T h is desi gn ta kes D S P 2 8 12 as its con tr ol ler ， w ho se adv an ta ge is p ow erfu l fu nctio n ， l ow p ow er —co nsum ptio n ， fast op eratio n speed an d SO o n．A t th e sam e tim e ， it h as a F L A S H in side ， w h ose cap acity is 12 8k ， w h ich m ak es th e str uctu re of th e system co m pact an d fl exi bl e． T h is desig n uses D S 1 30 2 as its system cl ock ch ip ， w h ich p rov id es th e a ccu rate tim e in for ma— tion． M or eover ， adva nced energ y acquisition chip CS 54 60 A ma y detect the voltag e ， current ， pow er ， electrical energ y and SO on． S imulta neously ， it can transfer data throug h the w irel ess receiv e —and —send modul e nR F 2 40 1A ． A fter dea lt w ith data under th e m icr0 p r0cesso r con tro l ， th e w ire less receiv e —and —send m o du le sen ds to th e h igh er au tho ri ty sy stem ，rea lizin g th e sh o rt d istance w irel ess cor respo nd ence b etw een th e col lection term i nal a nd co n tro l term i na1． Ke yw ords ： wi rel ess communi cat ion ； C S 5460 A ； D S P ； meter re ading sy stem 传 统 的手工抄 表 费 时 、 费力 ， 准确 性 和及 时性 得不 到 可靠 的保 障 ， 这 导致 了相关 营销 和企业 管理类 软件不 能获得足够详细和准确的原始数据。一般手工抄表都 按月抄表， 对于用户计量来说是可行的， 但对 于相关供 应部门进行更深层次的分析和管理决策却不够。随着 大规模集成电路和通信技术 的发展 ， 在电能计量领域 ， 数字电表以其 自身的优势 ， 逐渐取代了传统的机械式电 度表。高精度的电能计量芯片是数字电表的核心部分， CS5460A 已经广泛应用于各种单、 三相 电能表 以及电 力系统 测量 控制 领域 。电力 系 统 中计 算 机信 息化 管 理 程 度越 来越 高 ， 无 线抄 表系统 正越 来越得 到广泛 应用 。 1总体结构 系统采用高精 度 电能采集 芯片 CS5460A 采 集电 量 ， 采用 DSP2812 控制 ， 处 理后 的数 据通 过无 线 收发 模 块 nRF 2401A ， 实现数据的无线传输 ， 接收模块接收到 前端采集系统采集的数据传送给上位机 ， 上位机可以显 示 所需 要 的一些 电参 数 ， 实 现抄表 收费 一体化 。系统结 收稿 日期 ： 2009一O2 —16 54 构如 图 1 所 示 。 图 1 系统总体框图 2电能 采集 系统设 计 选用 CS5460A 作 为 电能 采集 芯片 ， 选 用 T I 公 司 的 T MS320F2812 作 为控 制 芯 片 。CS5460A 是 高 度 集 成 的 A ／ D 转换 器 ， 它在单 一 芯片上 结合 了两个 A ／ D 转 换 器 、 高速功率计算功能和一个串行接 口。该芯片是为精 确测量和计算而设计的， 可用于单相 2 或 3 线功率测量 设备的能量、 瞬时功率 、 瞬时 电压、 瞬时电流、 电流有效 值、 电压有效值 的测量 。CS5460A 可与一个低成本旁 路电阻或变压器相联接以测量电流 ， 也可与电阻分割器 或测 量 用 变 压 器 相 联 接 以 测 量 电 压 。CS5460A 带 有 个与微控制器通信的双 向串 口和一个与供 电成正比 的可 编程 频率 输 出 。CS5460A 的片 上功 能 还包 括交 流 一