MRF24J40的ZigBee網(wǎng)絡分析及在電氣監(jiān)測中的應用
電壓有效值表達式為:
式中:N為每個電源周期采樣點數(shù),uk為電壓第k點的采樣值。本文N為64。輸入波形與采樣脈沖如圖6所示。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/155251.htm
4 測試結(jié)果
本文的綁定實驗采用間接綁定的方法,即由協(xié)調(diào)器來建立綁定表,兩終端節(jié)點分別向協(xié)調(diào)器請求綁定。請求綁定的終端設備要給協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)請求,不過請求的簇為0x20,且端點為ZDO(0x00),因此該請求到達協(xié)調(diào)器后會進入ZDO處理綁定請求任務。從節(jié)點綁定的ZENA分析圖可以看到,應用層最后面的AF數(shù)據(jù)幀包含了終端節(jié)點請求綁定的所有信息,如果兩設備的輸入簇和輸出簇對應,模板標識符也一樣,就能在協(xié)調(diào)器中建立綁定表。這里的輸入簇和輸出簇都是Test模板的緩沖請求簇(0x1C)。需要說明的是,當兩個終端設備分別向協(xié)調(diào)器請求綁定后,協(xié)調(diào)器還要分別發(fā)送UnBind_req和Bind_req給各終端,并根據(jù)給出的響應設置標志位,當所有的工作完成后才能給請求綁定的設備發(fā)送簇(ID為end_device_bind_rsp)完成綁定。由于篇幅所限這里直接給出綁定的結(jié)果,協(xié)調(diào)器串口輸出如圖7所示。
綁定成功后,終端設備只需標明簇標識符就可以將數(shù)據(jù)通過協(xié)調(diào)器發(fā)送給綁定表中對應輸入簇的設備。協(xié)調(diào)器收到終端采樣數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)為電網(wǎng)頻率和有效值,在下一個工作周期內(nèi),協(xié)調(diào)器就會將數(shù)據(jù)根據(jù)綁定表傳遞給目的設備,目的設備收到數(shù)據(jù)后就能進行分析和處理,實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)控。值得一提的是,由于ZigBee協(xié)議棧本身的限制,數(shù)據(jù)最快也只能0.5s更新一次。
結(jié)語
本文組建了ZigBee無線網(wǎng)絡,并由協(xié)調(diào)器統(tǒng)一管理綁定表,實現(xiàn)了電壓有效值和頻率的遠程監(jiān)控,經(jīng)過ZENA分析測試,網(wǎng)絡運行穩(wěn)定。以PIC18LF4620為核心的單片機系統(tǒng)功能強大、性價比高,適合用于電氣監(jiān)測系統(tǒng)。
本文的創(chuàng)新點在于深入分析協(xié)議棧應用層原理,提供了使用Microchip ZigBee協(xié)議棧進行網(wǎng)絡綁定的方法,并將電氣在線監(jiān)測和無線網(wǎng)絡結(jié)合在一起,具有一定的推廣應用價值。
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