單片機(jī)在水位遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文(已修改)
2025-01-28 11:07 本頁(yè)面
【正文】 西安郵電學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）題 目： 單片機(jī)在水位遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用院 （系）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 導(dǎo)師姓名： 職稱： 目錄：1. 標(biāo)題┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈32. 摘要，關(guān)鍵詞┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈33. 引言┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈34. 正文┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈41) 水位的檢測(cè)及顯示系統(tǒng)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈42) 水位遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)硬件組成┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈5 2．1 微控制器 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈6 2．2 GSM無(wú)線短信芯片┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈8 2. 3 系統(tǒng)硬件接口連接 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈93) 水位數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)能浖?shí)現(xiàn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 3．1 數(shù)據(jù)包格式 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈14 3．2 命令集 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈154) 系統(tǒng)應(yīng)用拓展┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17 5．1 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈17 5．2 應(yīng)用拓展 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈185) 結(jié)束語(yǔ)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈205. 參考文獻(xiàn)┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈20單片機(jī)在水位遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用周強(qiáng)南京信息工程大學(xué)通信工程專業(yè)，南京210044摘 要：本文介紹一種利用單片機(jī)及GSM無(wú)線收發(fā)模塊構(gòu)成的水位顯示及遠(yuǎn)程檢測(cè)系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)易的水位檢測(cè)方法以測(cè)得水位的狀況，通過(guò)單片機(jī)顯示系統(tǒng)在水位現(xiàn)場(chǎng)以LED的方式顯示出來(lái)，并通過(guò)與之相連的GSM模塊將水位信息以一種無(wú)線的方式發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，起到檢測(cè)的作用。另一方面，本文還介紹了此系統(tǒng)在現(xiàn)階段的防洪，汛期水位檢測(cè)中的運(yùn)用。其覆蓋范圍廣，成本低廉，實(shí)現(xiàn)方便的特點(diǎn)，完全可以替代現(xiàn)有廣域水位檢測(cè)以及警報(bào)系統(tǒng)，保證廣大人民群眾生命和財(cái)產(chǎn)的安全。關(guān)鍵詞：GSM GSl00 AT89C2051 串口通信 遠(yuǎn)程檢測(cè) 如大家所知，供水系統(tǒng)中的水塔和高位水池等設(shè)備由于所處地勢(shì)高，人員上下極為不便，有時(shí)水即將用完也不知道，造成需用水時(shí)卻無(wú)水可用的情況。此外，在向池中注入水的過(guò)程中，由于不知道水位的情況，也就無(wú)法控制注水量的多少，這會(huì)嚴(yán)重影響正常的工作效率。為此，需要對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)顯示、監(jiān)測(cè)和報(bào)警。傳統(tǒng)的水位檢測(cè)系統(tǒng)一般通過(guò)有線方式與監(jiān)控中心取得聯(lián)系，這種方式不但維護(hù)起來(lái)困難，需要專門(mén)人員進(jìn)行維護(hù)調(diào)控，而且在很大程度上限制了其在時(shí)空上的拓展性，而內(nèi)部架設(shè)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成本又極高。采用GSM模塊與單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)則能利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍以及單片機(jī)的通用性，能有效節(jié)約成本。通過(guò)單片機(jī)的并行I／0口可以很方便的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)水位的顯示功能?，F(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游，具有網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，用戶無(wú)需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時(shí)為客戶節(jié)省了昂貴的建網(wǎng)成本和維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)采用GSM模塊時(shí)，相比碼分多址技術(shù)，目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通信體制是最成熟、最完善、應(yīng)用最廣的一種系統(tǒng)。我國(guó)目前已經(jīng)建成覆蓋全國(guó)的GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)，可以通過(guò)其實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端監(jiān)控和報(bào)警的功能。下圖為數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng)與GSM短信模塊組網(wǎng)的比較。在數(shù)據(jù)量較大、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小于15KM、要求系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的應(yīng)用中使用數(shù)傳模塊組網(wǎng) 從經(jīng)濟(jì)性及實(shí)現(xiàn)的難易程度上看較有優(yōu)勢(shì)。在要求網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大于15KM以上、數(shù)據(jù)量很小的應(yīng)用中使用GSM短信模塊組網(wǎng) 從經(jīng)濟(jì)性及實(shí)現(xiàn)的難易程度上看較有優(yōu)勢(shì)。數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng)GSM短信模塊組網(wǎng)比較組網(wǎng)形式自建網(wǎng)絡(luò)，一般采用一個(gè)中心站的大區(qū)制。一般受無(wú)線電管理及經(jīng)費(fèi)的限制，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小于30公里，在使用一個(gè)中心站的情況下，作用半徑內(nèi)有通信死角。使用GSM公眾網(wǎng)，蜂窩制式。在城市及人口有一定密集的區(qū)域，GSM網(wǎng)絡(luò)幾乎能全面覆蓋。網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域很少有死角。GSM模塊網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大組網(wǎng)費(fèi)用費(fèi)用主要包括主臺(tái)天線，饋線，天線支撐架。終端天線，饋線，天線支撐架。無(wú)組網(wǎng)費(fèi)用。GSM模塊無(wú)組網(wǎng)費(fèi)用組網(wǎng)難度有一定難度。使用公網(wǎng)。GSM模塊無(wú)需組網(wǎng)。終端費(fèi)用5W電臺(tái)相當(dāng)于GSM模塊價(jià)格。功率加大費(fèi)用增加。終端價(jià)格與網(wǎng)絡(luò)范圍無(wú)關(guān)，5W電臺(tái)相當(dāng)于GSM模塊價(jià)格。在網(wǎng)絡(luò)范圍大于10KM時(shí)，數(shù)傳電臺(tái)終端價(jià)格大于GSM模塊價(jià)格。在12KM時(shí)數(shù)傳電臺(tái)終端價(jià)格小于GSM模塊。使用費(fèi)用每個(gè)分臺(tái)每年應(yīng)向當(dāng)?shù)責(zé)o線電關(guān)系部門(mén)交納頻率占用費(fèi)。費(fèi)用與通信數(shù)據(jù)量無(wú)關(guān)。每發(fā)送一次數(shù)據(jù)向GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商交納短信費(fèi)。每次發(fā)送字節(jié)數(shù)不大于140字節(jié)。費(fèi)用與通信數(shù)據(jù)量相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)數(shù)傳電臺(tái)組網(wǎng)費(fèi)用較低。數(shù)據(jù)速率一般使用1200bit/s，9600bit/s受每次發(fā)送字節(jié)數(shù)不大于140字節(jié)及GSM網(wǎng)絡(luò)管理的限制，實(shí)際速率不會(huì)超過(guò)1200bit/s。數(shù)傳電臺(tái)速率較高。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間終端響應(yīng)時(shí)間小于200MS與GSM網(wǎng)絡(luò)及發(fā)送的時(shí)間有關(guān)，不可控。一般為若干秒。數(shù)傳電臺(tái)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間較快。1 水位的測(cè)試及顯示系統(tǒng) 一般的實(shí)際使用中，水位的測(cè)試通常有兩種方法：超聲波水位探測(cè)儀和干簧管式水位顯示儀。這兩種方法雖然可行但不切實(shí)際，應(yīng)用起來(lái)成本過(guò)高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常復(fù)雜，同時(shí)也不易維護(hù)。本文結(jié)合了現(xiàn)階段通用的一些技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單易用，并且成本低廉的水位檢測(cè)系統(tǒng)。 該水位檢測(cè)部分由絕緣支架、電極、導(dǎo)管和浮球幾部分構(gòu)成，如圖1所示。浮子由1個(gè)直徑15 cm的不銹鋼球與1根長(zhǎng)105 cm、外徑15 mm的不銹鋼管焊接而成。導(dǎo)管是一根外徑20 mm、內(nèi)徑17 mm的PVC塑料管。支架由長(zhǎng)80 cm的電工導(dǎo)軌制作而成。其余部分安裝在1個(gè)長(zhǎng)2
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