單片機在水位遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文-wenkub
2023-01-31 11:07:24 本頁面
【正文】 際上RS232C的25條引線中有許多是很少使用的，在計算機與終端通訊中一般只使用39條引線。DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信調(diào) 制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)RS 232C接口（又稱 六管單元 四管單元延遲時間tdTTL與非門電壓傳輸特性多路開關(guān)單穩(wěn)、雙穩(wěn)電路和多諧振蕩器譯碼器/驅(qū)動器由于LSTTL和ALSTTL的電路延時功耗積較小，STTL和ASTTL速度很快，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。由于各自的工作電壓不太一樣，在這里采用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX3232以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換，它是Maxim 公司專門為與低壓微控制器芯片接口推出的，外圍電路簡單，工作可靠，用于把單片機串口的TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平。全封閉鋁合金外殼，抗干擾能力強。圖3中時鐘振蕩器為內(nèi)部振蕩電路,采用的是石英晶體振蕩器組成時鐘振蕩器。所以，此端口作用為工作過程中的復(fù)位。P1 口輸出緩沖器和吸收20mA電流并可直接驅(qū)動LED。這樣小的功耗很適合于電池供電的小型控制系統(tǒng)。 其內(nèi)有2 KB的Flash程序存儲器和128 B的片內(nèi)RAM。水位遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)實際是一個無線數(shù)據(jù)的收發(fā)系統(tǒng)。如圖2。當(dāng)水位達到缺水位置時，此時只有K3導(dǎo)通，對應(yīng)只有LED3被點亮。支架由長80 cm的電工導(dǎo)軌制作而成。本文結(jié)合了現(xiàn)階段通用的一些技術(shù)，設(shè)計了一種簡單易用，并且成本低廉的水位檢測系統(tǒng)。系統(tǒng)響應(yīng)時間終端響應(yīng)時間小于200MS與GSM網(wǎng)絡(luò)及發(fā)送的時間有關(guān)，不可控。費用與通信數(shù)據(jù)量相關(guān)。使用費用每個分臺每年應(yīng)向當(dāng)?shù)責(zé)o線電關(guān)系部門交納頻率占用費。功率加大費用增加。GSM模塊無組網(wǎng)費用組網(wǎng)難度有一定難度。網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域很少有死角。數(shù)傳電臺組網(wǎng)GSM短信模塊組網(wǎng)比較組網(wǎng)形式自建網(wǎng)絡(luò)，一般采用一個中心站的大區(qū)制。我國目前已經(jīng)建成覆蓋全國的GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)，可以通過其實現(xiàn)遠(yuǎn)程終端監(jiān)控和報警的功能。采用GSM模塊與單片機構(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的通用性，能有效節(jié)約成本。關(guān)鍵詞：GSM GSl00 AT89C2051 串口通信 遠(yuǎn)程檢測 如大家所知，供水系統(tǒng)中的水塔和高位水池等設(shè)備由于所處地勢高，人員上下極為不便，有時水即將用完也不知道，造成需用水時卻無水可用的情況。 要：本文介紹一種利用單片機及GSM無線收發(fā)模塊構(gòu)成的水位顯示及遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，設(shè)計一種簡易的水位檢測方法以測得水位的狀況，通過單片機顯示系統(tǒng)在水位現(xiàn)場以LED的方式顯示出來，并通過與之相連的GSM模塊將水位信息以一種無線的方式發(fā)送給遠(yuǎn)程終端，起到檢測的作用。此外，在向池中注入水的過程中，由于不知道水位的情況，也就無法控制注水量的多少，這會嚴(yán)重影響正常的工作效率。通過單片機的并行I／0口可以很方便的實現(xiàn)實時水位的顯示功能。下圖為數(shù)傳電臺組網(wǎng)與GSM短信模塊組網(wǎng)的比較。一般受無線電管理及經(jīng)費的限制，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍小于30公里，在使用一個中心站的情況下，作用半徑內(nèi)有通信死角。GSM模塊網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大組網(wǎng)費用費用主要包括主臺天線，饋線，天線支撐架。使用公網(wǎng)。終端價格與網(wǎng)絡(luò)范圍無關(guān)，5W電臺相當(dāng)于GSM模塊價格。費用與通信數(shù)據(jù)量無關(guān)。一般來說數(shù)傳電臺組網(wǎng)費用較低。一般為若干秒。 該水位檢測部分由絕緣支架、電極、導(dǎo)管和浮球幾部分構(gòu)成，如圖1所示。其余部分安裝在1個長25 cm、寬20 cm、厚5 cm的塑料盒內(nèi)。而水位檢測顯示系統(tǒng)則由水位測試系統(tǒng)、單片機的并行I／0口、電阻、電源以及LED發(fā)光二極管共同組成，如圖2所示。所以根據(jù)二極管燈點亮的個數(shù)的顯示，工作人員在現(xiàn)場給水池注水時，就能很清楚的知道現(xiàn)場水位的狀況，這樣就能夠正確的注水，而不會出現(xiàn)文章開頭出現(xiàn)的狀況。但這僅僅局限于工作人員在場的情況下可知。該系統(tǒng)主要是通過現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的傳送，相比專用無線網(wǎng)絡(luò)，此系統(tǒng)架設(shè)以及維護成本都比較低廉，實現(xiàn)起來也很方便。89C2051共20引腳，其中P1口8腳（圖1），可以作為一般的準(zhǔn)雙向端口，在引腳的驅(qū)動能力上，具有很強的下拉能力。我們這里使用的AT89C2051單片機，如上圖。當(dāng)P1 口引腳寫入“1”時可作輸入端，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而輸出電流（L1L）。4和5 是XTAL1引腳和XTAL2引腳。C2，C3=30pf+10pF。其內(nèi)置的德國西門子公司GSM模塊Tc35使得模塊操作簡單，無須學(xué)習(xí)復(fù)雜的GSM模塊AT指令集。TTL電路是晶體管晶體管邏輯電路的英文縮寫（Transistor Transistor Logic從六十年代開發(fā)成功第一代產(chǎn)品以來現(xiàn)有以下幾代產(chǎn)品。第二代TTL包括肖特基箝位系列（STTL)和低功耗肖特基系列（LSTTL）。下面為各類TTL門電路的基本性能：觸發(fā)器加法器、乘法器存儲器LSTTL與非門電壓傳輸特性瞬態(tài)特性下降時間tf存儲時間ts 五管單元主要封裝形式，雙列直插；扁平封裝。在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同EIA準(zhǔn)。號的電平加以規(guī)定。RS232C最常用的9條引線的信號內(nèi)容見附表1所示輯“1”，5—噪聲容限為2V。接口的物理結(jié)構(gòu)其中1號電纜為屏蔽電纜，2號電纜為不帶屏蔽的電纜。公司的實驗結(jié)果。這樣就完成了水位的遠(yuǎn)程檢測功能。RS232C接口采用的是串行通訊方式。DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。接上MAX3232芯片，（TXD），（RXD）。3 水位數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)能浖崿F(xiàn)串口速率為固定的9600 bps。假設(shè)電話號碼是13584002462，轉(zhuǎn)換成6字節(jié)BCD碼后變?yōu)?1H 35H 84H 00H 24H 62H。模塊就是靠數(shù)據(jù)包的第二個字節(jié)來識別發(fā)給它的信息是命令信息還是數(shù)據(jù)信息的。UD表示要發(fā)送的有效數(shù)據(jù)，其總長度不大于140字節(jié)，因為短信息的數(shù)據(jù)長度不能超過140字節(jié)。 假設(shè)要發(fā)送OOH、11H、22H、331H、44H和55H，共6個字節(jié)數(shù)據(jù)，接收方的電話號碼(目的地址)是13584002462，UDL=ODH(13個字節(jié))，STA：01H 35H 84H 00H 24H 62H，UD=OOH 1lH 22H 33H 44H 55H,發(fā)送格式如下：D7H0DH01H35H84H00H24H62H00H11H22H33H44H55H接收用戶數(shù)據(jù)的格式上電初始化完成后即返回此代碼D7H FEH上位機模塊詢問模塊是否工作。如果數(shù)據(jù)實際長度小于長度字節(jié)所給的數(shù)據(jù)長度，則模塊會用此次數(shù)據(jù)的最后一個字節(jié)來彌補長度，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。接口電平轉(zhuǎn)換電路將上位機不同電平的信號轉(zhuǎn)換成TTL電平的串口 信號送模塊內(nèi)的單片機MCU，單片機MCU將要發(fā)送的短信轉(zhuǎn)換
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