基于zigbee无线网络抄表系统的数据采集与传输(编辑修改稿)

基于zigbee无线网络抄表系统的数据采集与传输(编辑修改稿)内容摘要：

chematic）和多层印刷电路板设计（ Advanced PCB）。 其中 Advanced Schematic由两部分组成：电路图编辑器（ Schematic）和 元件库编辑器（ Schematic Library）。 Protel99 SE 共分 5 个模块 ,分别是原理图设计、 PCB设计（包含信号完整性分析）、自动布线器、原理图混合信号仿 真、 PLD 设计。 以下介绍一些 Protel99SE的部分最新功能： 可生成 30多种格式的电气连接网络表； 强大的全局编辑功能； 在原理图中选择一级器件， PCB 中同样的器件也将被选中； 同时运行原理图和 PCB，在打开的原理图和 PCB 图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络； 毕业设计（论文） 既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到 PCB） ,也可以进行反向注释（由PCB 到原理图），以保持电气原理图和 PCB 在设计上的一致性； 支持用 CUPL 语言和原理图设计 PLD，生成标准的 JED 下载文件； * PCB 可设计32 个信号层， 16 个电源 地层和 16个机加工层； 强大的“规则驱动”设计环境，符合在线的和批处理的设计规则检查； 提供大量的工业化标准电路板做为设计模版； 可以输入和输出 DXF、 DWG 格式文件，实现和 AutoCAD 等软件的数据交换； 智能封装导航（对于建立复杂的 PGA、 BGA 封装很有用）； 独特的 3D显示可以在制板之前看到装配事物的效果； 经过充分验证的传输线特性和仿真精确计算的算法，信号完整性分析直接从PCB 启动； PCB 制版 在进行 PCB 制作之前，首先是要进行封装，封装形式是指安装元件用的外壳。 它不仅起着安装、固定、密封、保护元件及增强电热性能等方面的作用，而且还通过元件上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其它器件相联接。 衡量一个芯片封装技术重要指标之一，是芯片面积与封装面积之比，这个比值越接近越好。 对于同一个元件来说，经常有不同的封装形式。 只有尺寸正确的元件才能安装并焊接在电路板上。 画好的元件封装应该尽量与实际元件的尺寸和大小相一致，这样才不会在布局的时候造成元件之间的干涉。 封装图中焊盘之间的距离也要与实际的引脚的距离一致。 大部分芯片相邻两个引脚之间距离为 100mil。 因此可以通过和芯片引脚距离的对比来确定其他元件的引脚距离。 接下来要做的就是设计布局。 布局结果的好坏将直接影响布线的效果，因此可以这样认为，合理的布局是 PCB 设计成功的第一步。 本次电路板的元件布局大致做到了整齐、紧凑，且分布合理、均匀。 Protel 99SE 有自动布局和手动布局二种，本次设计我采用了手动布局来完成的。 元件放置的顺序通常遵循一些规则：首先放置与结构紧密配合的固定位置的元器件，再放置元器件和大元器件。 最后放置小元器件。 接下一步是 PCB 的设计布线。 Protel 99SE 具有自动布线功能 ，考虑到自动布线无法完成复杂电路板的布线，所以本次设计中采用自动布线和手动布线相结合来完成的。 印制电路板的元件布局和电气连线方向的正确结构设计是决定产品 毕业设计（论文） 能否可靠工作的关键，对同一元件和参数的电路，由于元件布局设计和电气连线方向的不同而产生不同的结果。 因而，必须把如何正确设计印刷电路板元件布局的结构和正确选择布线方向综合起来考虑，这样既可以消除因布线不当而产生的干扰，同时便于生产中的安装、调试与检修等。 5 ZigBee 无线传输模块软件的设计 软件介绍 ZigBee 模块的网络介绍 网络的节点形态： Zigbee 网络具有三种网络形态节点： Coordinator（中心协调器）， Router（路由器）， End Device（终端节点）。 Coordinator（中心协调器）：用来创建一个 Zigbee 网络，当有节点加入时，分配地址给子节点， Coordinator 通常定义为不能掉电的设备，没有低功耗状态，适用模块 DRF1601， DRF1602， DRF1605。 每个 Zigbee 网络需要且仅需要一个Coordinator，不同网络的 PAN ID（网络 ID 号）应该不一样，如果在同 一空间存在二个 Coordinator，如果它们初始的 PAN ID 一样，则后上电的 Coordinator 的 PAN ID 会自动加一，以免引起 PAN ID 冲突。 Router（路由器）： Router 通常被称作为 FFD （ Full Function Device）（全功能节点），负责 发资料包，寻找最适合的路由路径，当有节点加入时，可为节点分配地址， Router 通常定义为具有电源供电的设备，不能进入低功耗状态，适用模块 DRF1601， DRF1602， DRF1605。 每个 Zigbee 网络可能需要多个Router，每个 Router 可以收发数据也可以转发数据，当一个网络全部由Coordinator（ 1 个）及 Router（多个）构成时，这个网络才是真正的 MESH 网络（网状网），每个节点发送的数据全部是自动路由到达目标节点。 当一个 ZigBee 网络形成后（ MESH 网络）： Router 获得的地址（ Short Address）是不变的，可作为点对点数据传输的地址使用； 即使 Coordinator 掉电， Router 仍然在保持网络，所以 Router 与 Router 之间仍然能够通讯； 即使 Coordinator 掉电，当有新的节点加入时，仍然能够通过现有的 Router 获得地址，加入网络。 End Device（终端节点）：选择已经存在的 Zigbee 网络加入，可以收发数 毕业设计（论文） 据，但是不能转发数据， End Device 通常定义为电池供电设备，可周期性唤醒并执行设定的任务，具有低功耗特征： （ 1）每个 Zigbee 网络可能需要多个 End Device， End Device 通常在周期性醒来时，问自己的父节点是否有传输给自己的数据，并执行设定的任务，所以，End Device 通常适合接收少量的数据，周期性的发送数据。 适用模块 DRF1605（目前可为客户定制低功耗项目，没有标准模块供货）。 （ 2）当一个 Zigbee 网络非常大时，如超过 300 个节点，小范围的 Router 太多，可能引起数据的过分转发，此时，只有数据传输的节点可配置为 End Device，并将 End Device 的低功耗功能关掉， End Device 也能够接收及发送较大的数据量（适合于 DRF1601， DRF1602， DRF1605）。 Zigbee MESH（网状网）的特点 （ 1） 网络由 1 个 Coordinator 加 n 个 Router 组成。 （ 2） 每个节点既能收发数据，也能充当路由，转发数据。 （ 3） 网络内任意节点之间都能通讯，即使其它节点全部断电（包括Coordinator），这二个节点间也能通讯。 （ 4） 网络内的每一个节点（ Coordinator， Router）均具有网络保持功能，只要有一个节点是运行的，则新的节点可通过这个节点加入网络。 （ 5） 节点加入后，自动获得 Zigbee 网络分配的地址，并保持该地址不变。 （ 6） 路由的计算是自动的，转发的数据并不依赖于是通过哪个节点加入网络。 网络的组网及网络 测试 构成 Zigbee 网络的要素： 1各节点使用相同的频率（出厂已设定）。 2 各节点使用同一 PAN ID（出厂已设定为 0x19 0x9B），如果要在相邻的空间组成不同的 ZigBee 网络，可以设定二组节点的 PAN ID 不同（通过串口设定）。 为了。