【正文】 為0000H—FFFFH），EA 端必須保持低電平（接地）。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE 禁止位無效。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE 脈沖。 RST是復(fù)位輸入。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR 指令）時(shí)，P2 口送出高8 位地址數(shù)據(jù)。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0 寫“1”時(shí)，可作為高阻抗輸入端用在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。RST/Vpd（9 腳）為復(fù)位輸入端口，外接電阻電容組成的復(fù)位電路。 單片機(jī)的概述（1） 89C52是INTEL公司MCS52系列單片機(jī)中最基本的產(chǎn)品，它采用NTEL公司可靠的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS52的HCMOS產(chǎn)品。方案2的nRF905模塊更方便應(yīng)用于本次設(shè)計(jì)，因此本設(shè)計(jì)無線傳輸方案選擇方案2。方案2：無線收發(fā)器nRF905NRF905無線收發(fā)器工作在433/868/915MHZ的ISM頻段，由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成，可以通過一種無線通信的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端監(jiān)控和報(bào)警的功能。其內(nèi)置的德國(guó)西門子公司GSM模塊TC35使得模塊操作簡(jiǎn)單，無須學(xué)習(xí)復(fù)雜的GSM模塊AT指令集。方案2與方案1比較：一般工農(nóng)業(yè)上進(jìn)行水位測(cè)試的裝置多采用方案1的壓力傳感器，然而對(duì)于本次的設(shè)計(jì)，方案2的電容傳感器相比之下更經(jīng)濟(jì)，可操作性更強(qiáng)，更能達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)模擬的目的，因此傳感器采用方案2。水位的變化直接影響導(dǎo)線間的介質(zhì)多少變化，從而引起電容值的變化。 水位測(cè)量方案方案1：壓力傳感器壓力傳感器測(cè)量水位原理：不同的水位產(chǎn)生凈水壓強(qiáng)是不同的，測(cè)量出水壓，就可以計(jì)算出水位值。第2章 設(shè)計(jì)思路與方案 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水位遙測(cè)自控裝置從功能上看需要實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)：水位的測(cè)量，水位信息的遠(yuǎn)程傳輸，水位的自動(dòng)控制。此外,這次設(shè)計(jì)還有以下任務(wù):（1）通過這次課程設(shè)計(jì)，加深對(duì)單片機(jī)理論方面的理解。 課題的主要工作本研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一種利用單片機(jī)的無線測(cè)量和自動(dòng)控制系統(tǒng)。水塔很高，水位高低位不便于觀察，水多會(huì)溢出來，可用以下方法來解決這個(gè)問題，改進(jìn)供水裝置就能實(shí)現(xiàn)供水自動(dòng)化，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，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)卻無水可用的情況。然后主控室再開動(dòng)電機(jī)進(jìn)行給排水。水文自動(dòng)測(cè)報(bào)基本系統(tǒng)由中心站、遙測(cè)站（包括監(jiān)測(cè)站）、通信系統(tǒng)（包括中繼站）組成。測(cè)報(bào)系統(tǒng)除了為國(guó)家防總、重慶市防汛辦、長(zhǎng)江防總、三峽工程及沿江省、地、市的46個(gè)防汛部門提供水情信息外，還為航運(yùn)、航道、供水、港務(wù)、碼頭等70余個(gè)企事業(yè)單位提供水情服務(wù)。1985年以后為國(guó)產(chǎn)設(shè)備研制、定型階段，有淮河正陽(yáng)關(guān)以上流域水位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、黃河流域陸渾小區(qū)自報(bào)式水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、長(zhǎng)江流域漢江的黃龍灘水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)等。儀器自動(dòng)一體化，短距離無線抄表技術(shù)已經(jīng)成為下一代無線技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要分支。 現(xiàn)在被廣泛運(yùn)用。自報(bào)式只有采用“確認(rèn)”機(jī)制，才可以實(shí)現(xiàn)雙信道的自動(dòng)切換。（1）自報(bào)式工作制式：在遙測(cè)站設(shè)備控制下每當(dāng)被測(cè)參數(shù)發(fā)生一個(gè)規(guī)定的增 減量變化或按設(shè)定的時(shí)間間隔，即向中心站發(fā)送所采集的數(shù)據(jù)，接收端的數(shù)據(jù)接收設(shè)備始終處于值守狀態(tài)。水位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)屬于應(yīng)用現(xiàn)代遙測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)，是完成江河流域降雨量、蒸發(fā)量、河流湖泊水位、海洋潮位、流量（流速）、風(fēng)向風(fēng)速、水質(zhì)、閘壩的閘門開度、滲壓、土壤墑情等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、報(bào)送和處理應(yīng)用的信息系統(tǒng)，屬于非工程性防洪措施。因此給水工程往往成為高層建筑或工礦企業(yè)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。本系統(tǒng)通過單片機(jī)串口與電腦串口的通訊功能和利用互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)水位的遠(yuǎn)程測(cè)量與自動(dòng)控制，這對(duì)江河水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控非常實(shí)用。系統(tǒng)分主控站與測(cè)控站，通過主控站的鍵盤可以實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)控站的水位上下限的控制和顯示。主控站與測(cè)控站之間的無線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕鉀Q方案采用廣泛應(yīng)用于無線抄表、工業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和水文氣象監(jiān)控等領(lǐng)域的無線通信芯片nRF905組成無線高速數(shù)據(jù)收發(fā)模塊。本系統(tǒng)可能通過簡(jiǎn)單地調(diào)整就可以移植到其它物位系統(tǒng)與無線抄表系統(tǒng)，非常有研究?jī)r(jià)值。任何時(shí)候都能提供足夠的水量、平穩(wěn)的水壓、合格的水質(zhì)是對(duì)給水系統(tǒng)提出的基本要求。它能將某一流域或區(qū)域內(nèi)的水文氣象、水資源信息在短時(shí)間內(nèi)傳遞至決策機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)和水資源優(yōu)化調(diào)度，減少水害損失，提高水資源的利用率，可以產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的自報(bào)式工作制式進(jìn)行了改進(jìn)，使自報(bào)式工作制式有了較大發(fā)展。（2）查詢應(yīng)答式：由中心站自動(dòng)定時(shí)巡測(cè)或隨機(jī)呼叫遙測(cè)站，遙測(cè)站響應(yīng)中心站的查詢指令，將所采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給中心站。特別是采用公網(wǎng)組網(wǎng)（包括VSAT）的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，為了保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性，又節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，采用混合式工作制式組 網(wǎng)比較合理。應(yīng)此勢(shì)要求，本設(shè)計(jì)就以一水位遙測(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)于無線技術(shù)的研究只是作個(gè)拋磚引玉。90年代后為推廣應(yīng)用階段。在這些大量的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)任務(wù)中，原始數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸并匯總上報(bào)是一大難題。水位自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)是通過計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)接口和各種信道，把若干個(gè)基本系統(tǒng)連接起來，組成進(jìn)行數(shù)據(jù)交換共享的水文自動(dòng)測(cè)報(bào)網(wǎng)絡(luò)。很顯然上述重復(fù)性的工作無論從人員、時(shí)間和資金上都將造成很大的浪費(fèi)。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(huì)嚴(yán)重影響正常的工作效率。不需要架設(shè)電纜，而且可以實(shí)現(xiàn)水位的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制和遙測(cè)。（2）掌握單片機(jī)的內(nèi)部模塊的應(yīng)用，如中斷、控制、I/O口、串行口通訊等。系統(tǒng)由水位測(cè)量模塊、無線發(fā)送接收模塊、微控制器模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、閥門控制模塊和鍵盤模塊組成。一般選擇輸出信號(hào)為4~20mA。一般。為提高水位測(cè)量的精度，一般要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，水位測(cè)量裝置常用的濾波算法有：（1）取平均值：同時(shí)采集多個(gè)值，取其平均值作為實(shí)際的數(shù)據(jù)。G100A的串口具有TTL、RS232和RS485半雙工三種形式，標(biāo)準(zhǔn)配置為RS232。單片的NRF905可以實(shí)現(xiàn)無線接收和發(fā)送功能，它具有低功耗ShockBurst模式。第3章 硬件設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用STC89C52單片機(jī)為核心的智能控制器系統(tǒng)的硬件接口電路包括：控制器實(shí)時(shí)時(shí)鐘接口電路、水位測(cè)量電路、無線傳輸接口電路、報(bào)警電路、顯示接口電路以及繼電器輸出接口電路等。它結(jié)合了HMOS的高速和高密度技術(shù)及CHMOS的低功耗特征，它繼承和擴(kuò)展了MCS48單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng).（2） 89C52的封裝 89C52的封裝如圖 89C52封裝圖（3） STC89C52各引腳功能及管腳電壓概述：STCAT89C52P為40 腳雙列直插封裝的8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。VCC（40 腳）和VSS（20 腳）為供電端口，分別接+5V電源的正負(fù)端。在Flash 編程時(shí)，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。與AT89C51 不同之處是， 還可分別作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入（）和輸入（），F(xiàn)lash 編程和程序校驗(yàn)期間，P1 接收低8 位地址。在訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行MOVX RI 指令）時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。對(duì)Flash 存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。 程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89C52 由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN 有效，即輸出兩個(gè)脈沖。需注意的是：如果加密位LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。 XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。不應(yīng)將數(shù)據(jù)“1”寫入未定義的單元，由于這些單元在將來的產(chǎn)品中可能賦予新的功能，在這種情況下，復(fù)位后這些單 元數(shù)值總是“0”。當(dāng)水位變化時(shí)，電容傳感器的電容值發(fā)生變化，電容傳感器的電容變化輸入ICM7555定時(shí)器電路，ICM7555輸出相應(yīng)的頻率。 無線傳輸模塊的設(shè)計(jì) NRF905工作原理nRF905是單片工作在433/868/915MHZ頻段的無線收發(fā)器，由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體振蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成[11]。進(jìn)入POWERDOWN模式可以很容易實(shí)現(xiàn)節(jié)電。 nRF905接口電路 無線傳輸模塊 無線傳輸模塊原理圖nRF905模塊的所有管腳都直接與單片機(jī)管腳相連。在電源端并入儲(chǔ)能電容C21，能給液晶模塊提供更穩(wěn)定的電源。R4為雙向發(fā)光二極管D2的限流電阻。R11檢測(cè)電阻來