si4432在无线抄表设备上的应用

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1、SI4432在无线抄表设备上的应用（上）文章整理：王进朝，益登科技资深应用工程师无线抄表來源于90年代成立的冇线抄表工作组，最初工作组专注于在仪表系统中有线抄表的研究，后来有线抄表成为了欧洲标准EN1434的一部分。随着无线抄表的引入，标准化工作被转移到了技术委员会（TC）294,TC294创建了新的欧洲标准EN13757-Communicationsystemformetersandremotereadingofmeterso这个标准当前出以下部分组成：EN13757-1:2002EN13757-2:2004EN1375

2、7-3:2004EN13757-4:2005数据交换物理层和数据链路层应用层无线读表器prEN13757-5:2007中继prEN13757-6:2007数据交换其屮第4部分EN13757-4为无线读表器，专注仪表和无线读表器Z间的通信。无线抄表基础一般的无线抄表系统主要包括两大类设备，如图1所示，一类是仪表（如水表、气表和电表等），另一类是其他（如读表器或集中器等）。Wa怕rmeterConcentrator图1:无线抄表系统仪表（气表、水表等）通常不能直接连接到主供电系统，一般釆用电池供电，因此它们获得的能量是有限的。

3、为了尽量降低功耗，大多数时间里仪表处于休眠模式，仅在很短的时隙屮醒来发射数据；I佃读表器也从来不主动发送数据给处于休眠状态的仪表。双向通信是可行的，一般仪表在发送时隙完成后，进入接收时隙,这吋读表器可以传送信息给仪表。更换仪表的成木相当高，因此为仪表供电的电池一般需要提供几年的能量，不同的国家可能有不同的要求。无线抄表的寻址模式来源于有线抄表，仅仪表设备冇地址，并且收发数据釆用相同的地址。因此，读表器必须有一个仪表设备地址表，记录需要处理的所有仪表地址，这个过程一般在系统安装阶段进行。通常无线抄表系统（图2d）可以完全替代

4、有线抄表系统（图2a）,但是两种系统也能组合在一起，形成一个新系统（图2b,图2c）。MasterMasterConcentratorConcentratorBridgeBridgeMeterMeterb)Meterd)a)c)wiredwireless图2：不同的抄表与/或无线抄表系统另-•种常见的冇线与无线抄表结合的模式，如图3所示。图3：有线与无线抄表组合模式图无线抄表标准(EN13757-4:2005)专注仪表和远程无线读表器之间的通信,利用ISM频段868-870MHZ进行无线数据传输。SS4432无线收发器SI

5、4432无线收发器是SiliconLabs公司EZRadioPro产品线中的一款非常有代表性的芯片，支持频率范240-930MH乙输出功率最大为+20dBm,灵敏度达-117dBmoEZRadioPro产品线成员，如表1所示。收发器芯片Si4430频率范围=900・960MHz；输出功率=4-13dBm；灵敏度=-117dBmSi4431频率范围=240・930MHz；输出功率=+13dBm；灵敏度17dBmSi4432频率范围=240-930MHz输出功率=+20dBm；灵敏度=・117dBm接收器芯片Si4330频率范

6、围=240・960MHz；灵敏度=-117dBm发射器芯片Si4230频率范围=900-960MHZ；输出功率=+13dBm;Si4231频率范围=240・930MHz；输出功率=+13dBm;表1:EZRadioPro无线收发器产品系列Si4432控制接口SI4432与主机MCUZ间的通信是通过SPI总线实现的，主要涉及SCLK、SDI、SDO和nSEL四个引脚。通常一个SPI总线读写操作由以下儿部分组成：读写标志(1bit)，地址(7bit)和数据(8bit)。读写标志位指示当前操作是读还是写；7位地址指示操作对彖，可

7、寻址128个8位控制寄存器屮的任意一个；数据域包含写入或读出的SI4432内部寄存器的内容。在每8个时钟信号后，SI4432锁存地址或数据域屮的内容。SI4432屮SCLK串行吋钟信号的速率可灵活设定，最大口J达10MHz。SPI总线时序图，如图4所示。AddressDataMSB入-s入LSBRWA6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1DOXXXXIrWA7sclkfifinSEL^fl图4：SPI时序SPI串行接口的时序参数，如表2所示。SymbolParameterMin(nsec)0Clockhig

8、htime40dClocklowtime40SsDatasetuptime20tDHDataholdtime20tDDOutputdatadelaytime20lENOutputenabletime20©EOutputdisabletime50lssSelectsetuptime20tsHSelecth