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在很多地形复杂、环境恶劣的地区,有线的数据采集系统架设将变得非常困难,并且花费昂贵。由于ZigBee,GPRS等无线传输技术的普及,以及无线传输具有成本低廉、传输距离远、传输稳定等优点,无线采集终端在不便于架设有线通道的工业数据采集地点得到更多的应用。 本文研究并设计了一套基于STM32的配电网监测信息的无线传输系统,该系统采用STM32F407ZGT6作为主控芯片,构建了STM32最小应用系统,同时扩展了RS485和RS232接口采集工业智能传感器数据;扩展了CH340G接口与PC上位机通信以供测试使用;扩展了基于GPRS的无线传输通路;扩展了ZigBee模块无线传输通道,ZigBee有自组网功能。本系统还研究出一种可以根据距离和能量损耗选择最优传输路径的新型算法,使得采集的数据能够合理的传输到设备终端。另外,本系统设计出上位机软件实时监测传感器数据。 本文的主要工作是: ①提出并设计了一种兼容两种无线数据传输的方案,ZigBee负责组网将信息发送至无线传感网络的汇集节点,GPRS从汇集节点将数据发送至上位机。论文介绍了ZigBee的网络拓扑、协议体系结构和GPRS无线数据传输方案。 ②根据解决方案的思路和方法,设计基于STM32的无线传输终端的硬件电路,主要包括最小系统电路、电源电路、RS485数据采集电路、CH340G与上位机通信测试电路、ZigBee无线传输电路,GPRS模块接口电路。 ③在硬件设计基础之上,初始化ZigBee模块和GPRS模块,本论文设计采集智能仪表APS-3110数据的程序,编写了STM32串口发送、接收函数及终端服务函数。基于GPRS传输,自定义一套应用层上的传输协议。使用QT开发出一套上位机软件用以接受GPRS传输数据。 ④设计出一种基于WSN的信息传输方案和路径规划方法,综合考虑了能量损耗和地理位置因素,仿真测试达到预期效果。 ⑤对系统进行了实验测试,系统性能稳定可靠,达到了设计要求。 配电网信息传输系统设计完成后,采集程序能够循环采集智能仪表数据,上位机能够实时监测并且能够远程控制和读取下位机信息,识别并处理错误,有效克服有线数据采集的弊端,在工业数据采集领域具有很好使用价值。