基于 Si1000 无线 M-Bus 通信系统设计文章起源:物联网世界 有线 M-Bus 是专为家用仪表数据传输而设计总线制系统,它是一个层次化系统,由主设备、若干从设备和一对连接线组成。有线 M-Bus 提出满足了公用事业仪表组网和远程抄表需要,同时能够满足远程供电需求,在智能小区自动抄表系统中有广泛应用。可是有线 M-Bus 系统在网络布线施工过程中往往需要破墙掘地,破坏周围环境。所以无线应用给它在竞争中带来优势,易于安装和维护,不会对周围环境造成影响。无线 M-Bus 是专门用于水表、气表、热能表、电表和数据集中器之间数据无线传输一个通信标准,它正广泛被欧洲市场所接收。 现在大多数仪表全部是用电池进行供电,所以对于低功耗要求比较高。为了延长电池使用寿命,本文选择低功耗芯片 Si1000 组建一个无线 M-Bus 通信系统,并对 Si1000 低功耗性能问题及在软硬件上实现进行了分析。 1 无线 M-Bus 无线 M-Bus 标准要求了仪表和集中器之间通信。图 1 给出了一个简单无线 M-Bus 通信系统,其中集中器作为主节点,仪表作为从节点。 主节点和从节点之间通信,定义了 3 种不一样通信模式: ①S-mode 静止模式。S1-mode 是从仪表到其它系统单元单向通信;S1m-mode 如同 S1,不过数据采集装置不能进入低功耗模式;S2-mode 是仪表和其它系统单元之间双向通信。 ②T-mode 频繁传送模式。T1-mode 是从仪表到其它系统单元单向通信;T2-mode 是仪表和其它系统单元之间双向通信。 ③R-mode 是频繁接收模式。R2-mode 是仪表和其它系统单元之间双向通信。 当仪表能够和集中器直接进行通信时,其它系统单元就是图 1 中集中器。可是在实际应用中,从节点仪表有时不能直接和主节点集中器进行通信,那么就需要路由节点来转接它们之间数据,此时系统单元就是高性能网关。 2 无线 M-Bus 收发系统设计 2.1 无线 M-Bus 收发系统原理 仪表抄读无线收发系统原理框图图 2 所表示。无线数据收发由无线微控制器 Si1000 实现。主节点Si1000 内部发送模块将数据进行编码处理,以特定格式经天线发送给接收模块。从节点 Si1000 内部接收模块接收到有效数据后,Si1000 内部微处理器经过扩展接口读取外部仪表数据,并进行对应调整、转换处理后经过射频发送给主节点。主节点经过 GPRS 和集抄中心进行通信。 因为实行是无线微控制器,主/从节点发送/接收模块不需要使用传统 MCU+RF 模块设计方法,只需要一...