随着经济、社会的快速发展,居民生活用电量急剧升高,电能表抄表量增大,用电管理成本增加,管理难度越来越复杂,传统的抄表技术已无法满足当前的需求。ZigBee是一种低成本、低传输速率、低功耗、低复杂度的无线通讯技术,满足了抄表系统对于成本、网络容量和安全性的要求,在抄表技术领域具有十分广阔的市场前景。本文的理论研究工作有两大部分：一是研究了ZigBee协议的技术特点,重点阐述了ZigBee协议栈的构架,分别给出了物理层、MAC层、网络层、应用层的功能和工作流程,结合无线抄表系统的要求,论述了ZigBee技术方案的应用可行性；二是研究了硬件平台核心控制芯片：ZigBee芯片CC2430、电能计量芯片ATT7053、GPRS模块GTM900、ARM9控制器S3C2410等的技术特点和应用要求,并以此为应用基础构建了无线抄表系统。本文将无线抄表系统的设计分为硬件和软件两大方面,设计了基于ZigBee技术的无线抄表系统,提高了抄表效率,降低了抄表成本。硬件方面分为三层：无线抄表终端层、网关层和远程管理层。电能计量的基本单位是电能表,本文设计了基于ATT7053芯片的电子式电表,并且在电表中加入了CC2430无线模块。ATT7053是带SPI接口的单相计量芯片,可将电能用量数据转变为脉冲输出,适用于居民用电计量；CC2430内部集成了超工业标准的8051内核控制器,可以通过SPI与ATT7053进行通讯,实现对电能脉冲数据的读取和发送。本文设计了电表的外围硬件电路,包括输入电流电压采样电路、输出脉冲电路、SPI接口通讯电路等。无线网关的设计基于ARM9S3C2410控制器,将ZigBee网络和外网通过GPRS模块连接起来,实现数据的远程传输,GPRS模块选用华为的GTM900,此外,网关设备还是ZigBee网络的协调器,负责网络的构建和节点的管理,ARM9强大的运算和存储功能完全可以满足模块的需求。远程管理层的设计目的是为了提供人机交互界面,便于抄表数据的查看和抄表命令的下达等,方便管理,界面开发基于Mircosoft Visual Studio 2008,使用C#语言进行编程。软件方面,本文的开发基于Atmel的IAR Embedded Workbench集成开发环境和TI提供的Z-Stack协议栈,编写了抄表系统各模块的驱动程序。电表程序的设计基于ATT7053的SPI通讯时序,ZigBee组网程序的设计核心是对中断事件的判断和处理。最后,完成了系统整体平台的搭建,并进行了电表计量精度和ZigBee节点之间通讯的抗干扰能力测试,经过实验检测表明,无线抄表系统的各模块可以正常运行,实现了网络的构建,数据能够传输到管理中心,达到了预期的设计要求。