【正文】 中 文 摘 要摘 要 水資源已成為中國當(dāng)前和未來發(fā)展重要資源，因此對(duì)水資源的合理利用有重要意義。在我國很多地方都需要水位監(jiān)測(cè)，如工廠蓄水池、農(nóng)田灌溉用的水庫、江河水位等等，因此利用現(xiàn)代化的通信手段對(duì)水資源進(jìn)行測(cè)控以及使用計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)水位監(jiān)測(cè)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)水位等數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)測(cè)，并可在水位信息管理平臺(tái)上進(jìn)行水位數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、查詢等，將是對(duì)水資源實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的一個(gè)重要手段。本文從經(jīng)濟(jì)性和可靠性出發(fā)，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種能夠?qū)崿F(xiàn)水位自動(dòng)控制的裝置。單片機(jī)技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)以其體積小，可靠性高而被廣泛采用。本文對(duì)該測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)。首先，設(shè)計(jì)針對(duì)系統(tǒng)所使用的單片機(jī)的性能和發(fā)展情況做了簡(jiǎn)單介紹；對(duì)超聲波傳感器的原理做了簡(jiǎn)單分析，對(duì)系統(tǒng)使用的模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADC0809也做了性能方面的簡(jiǎn)單說明。其次，論文重點(diǎn)對(duì)測(cè)控硬件、軟件的組成進(jìn)行了分項(xiàng)、模塊化逐步分析設(shè)計(jì)。對(duì)各部分的電路一一進(jìn)行了介紹，最終實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的硬件電路。繪制了電路原理圖。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)、ADC080軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng) Abstract The water resources has bee China39。s current and future development of the important resource,It has important significance for the rational utilization of water resources. In many places of our country need to water level monitoring, such as plant reservoir, reservoirs, irrigation water level and so on, therefore the use of modern means of munication to measure and control the water resources as well as the use of puter management system to realize the acquisition and monitoring of data level monitoring in field level, and water level data storage, in the water level information management platform display, query and so on, is an important means to realize the scientific management of water resources. This paper from the economic and reliability point of view, on the basis of experiment, a device which can realize automatic water level control is designed. Control system of single chip microputer technology with its small size, high reliability and is widely used in. The paper analyzes the design of the measurement and control system. First of all, the performance and the development of the design used in the single chip microputer is introduced briefly。 principle of the ultrasonic sensor to do a simple analysis, the system uses the analogtodigital conversion chip ADC0809 haalso made the simple description of properties. Secondly, the paper focuses on the measurement and control hardware position, software for the breakdown, modular design analysis phase. On the part of the circuit one one is introduced, the final realization of the system hardware circuit. Drawing the circuit diagramKeyword: MCU, ADC0809, software system, hardware system第一章 引言 課題研究的意義及作用中國水之源總量居世界第六位，人均占有水資源量?jī)H為世界人均占有量的四分之一，并且在地域上分布很不平衡，長(zhǎng)江以北的廣大地區(qū)，特別是北方大、中城市大部分地區(qū)處于缺水狀態(tài)，水資源短缺已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素。合理的利用水資源已成為我國現(xiàn)在面臨的一個(gè)重要問題。 為了達(dá)到水資源的合理利用，除了要在興修水利工程和提高全民節(jié)水意識(shí)等方面努力提高。而更重要的是應(yīng)用新的技術(shù)信息，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的了解和掌握各種水情信息，以此根據(jù)做出正確的水資源調(diào)度和管理，做到防患于未然，盡可能減少水資源的浪費(fèi)。再加上長(zhǎng)久以來水情水位測(cè)量一直是水文、水利部門的重要課題。為及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故苗頭，防患于未來，經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠的水位無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)發(fā)揮巨大的作用。水位是水庫大壩安全、水利排灌調(diào)度、蓄水、泄洪的重要參數(shù)之一。水位的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、傳輸和處理為水庫現(xiàn)代化建設(shè)提供了良好的基礎(chǔ)資料。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域都需要對(duì)水位進(jìn)行監(jiān)控。在現(xiàn)場(chǎng)可能無法靠近或 無需人力來監(jiān)控時(shí)，我們就可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，坐在監(jiān)控室里對(duì)著相關(guān)的儀器就能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，既方便又節(jié)省人力。為了保證地區(qū)安全，需要對(duì)水庫水位、攔污柵壓差和尾水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)。但是,由于實(shí)際情況的不同,因此就有著不同的技術(shù)要求,而且水位參數(shù)的測(cè)量方法和測(cè)量位置不同，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的要求亦有所不同。這樣往往造成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備專用化程度高,品種多,互換性差,不利于設(shè)備維護(hù),亦增加了設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝的復(fù)雜性。因此,在綜合研究水庫水位監(jiān)測(cè)的實(shí)際情況以及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)代電子技術(shù),特別是單片機(jī)技術(shù),設(shè)計(jì)開發(fā)一種通用性好,可靠性高,維護(hù)方便,可適用于多種監(jiān)測(cè)環(huán)境的多模式水位自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有重要的實(shí)際意義。 本課題根據(jù)水庫的水位測(cè)量需要,設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程單片機(jī)水位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)具有水位的自動(dòng)檢測(cè)，定時(shí)處理、數(shù)據(jù)GPRS 遠(yuǎn)程上傳等功能。該監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將會(huì)大大節(jié)省了人力物力，能夠低功耗的實(shí)現(xiàn)24 小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)和上傳，為更好的適應(yīng)現(xiàn)代水位測(cè)量的需求，為水庫的大壩的安全、蓄水泄洪等提供依據(jù)。 課題研究的背景及發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，對(duì)水文信息不斷提出新要求，水文觀測(cè)內(nèi)容不斷增加，對(duì)觀測(cè)手段和方法以及水文監(jiān)測(cè)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用提出了越來越高的要求；現(xiàn)代電子技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了理想的平臺(tái)，因此越來越多的水文站把基于無線通訊技術(shù)的嵌入式arm監(jiān)控系統(tǒng)作為水利系統(tǒng)自動(dòng)化管理的新手段。而隨著水利自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，水利系統(tǒng)的自動(dòng)化水平也在逐步提高。水文監(jiān)測(cè)是水文傳感器技術(shù)與采集、存儲(chǔ)、傳輸、處理技術(shù)的集成。其監(jiān)測(cè)范圍為：江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等水文參數(shù)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容為：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸發(fā)、泥沙、冰凌、墑情、水質(zhì)等。而本次設(shè)計(jì)所涉及的水庫水位遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)只是水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的一部分，用來監(jiān)測(cè)水庫水位。從水文傳統(tǒng)的人工監(jiān)測(cè)技術(shù)分析來看，主要存在以下問題：記錄方式以模擬方式為主，就是數(shù)字方式記錄的也很難方便的輸入計(jì)算機(jī)處理；據(jù)處理基本靠人工處理判斷，費(fèi)時(shí)易錯(cuò)；水文信息的