基于nRF2401智能小区无线抄表系统集中器设计
无线抄表 系统方案
智能小区无线抄表 系统主要由三表数据采集终端、集中器和物业中心的计算机组成。三表数据采集终端和集中器（下层）,集中器和物业中心（上层）的计算机均采用星型结构。智能小区无线抄表 系统结构如图1所示。
图1智能小区无线抄表 系统结构图
上层通过以nRF2401 无线通信模块与分散在小区内各栋楼内集中器上的nRF2401 无线通信模块相连接,形成1对多的连接形式,实现集中器和小区物业中心的计算机的实时在线连接。下层通信包括集中器通过无线的方式对三表数据的采集、存储、转发,以及转发上位机下达的指令和对三表进行控制操作等。集中器是整个无线抄表 系统的通信桥梁,它的工作情况决定了系统的可靠性和稳定性,其实现功能有：每个月按约定时间循环查询终端三表的数据,并把采集到的数据进行累加保存起来;当接收到物业中心的计算机发布的采集命令后,立即打包数据并传送;也可主动向物业中心的计算机发送数据、报告紧急情况等。
集中器硬件设计
在无线抄表 系统中,集中器处于信息传递通路的中间位置,该系统中的集中器采用无线方式传输数据,是整个系统的核心。无线数据集中器主要有无线数据传输模块nRF2401 、外部存储单元、本地通信接口、微处理器（MCU）和电源模块等组成。数据集中器硬件结构框图如图2所示,数据集中器电路原理图如图3所示。
图2数据集中器硬件结构框图
图3 数据集中器电路原理图
考虑到无线数据集中器的低功耗、经济高效、性能稳定、接口电路简单和自动化程度高等特点,因此选择合适的电路芯片也至关重要。
无线数据传输模块nRF2401
nRF2401 是挪威 Nordic公司的单片2.4GHz无线收发一体芯片。它将射频、8051MCU、9通道12位ADC、外围元件、电感和滤波器全部集成到单芯片中,并采用2.4GHz频带和0.18μm工艺,可提供ShockBurst、 DuoCeiver、片上CRC以及地址计算编码等功能。nRF2401 无线收发一体芯片和蓝牙一样,都工作在2.4GHz自由频段。nRF2401 支持多点间通信, 最高传输速率超过1Mbit/S,而且比蓝牙具有更高的传输速度。与蓝牙不同的是, nRF2401 没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。更重要的是,nRF2401 比蓝牙产品更便宜。所以nRF2401 是业界体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片。
电源模块
