基于單片機(jī)的智能水災(zāi)警報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-18 17:54本頁(yè)面
【正文】 R0,21HLCALL AD12NOP MOV R1,00HMOV R0,23HLCALL AD12RET第五章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路為了達(dá)到報(bào)警的需求，只需在危險(xiǎn)水位附近安上壓力傳感器，水一到危險(xiǎn)水位就傳導(dǎo)出電流，附近就由傳感器組傳導(dǎo)電流即模擬信號(hào)給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)給單片機(jī)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)即可將次危險(xiǎn)信號(hào)通過無線發(fā)射機(jī)發(fā)送給控制中心的計(jì)算機(jī)上，這樣就可以遠(yuǎn)程知道水位到了危險(xiǎn)水位，這樣就可以達(dá)到報(bào)警的要求。第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 系統(tǒng)遙測(cè)站 系統(tǒng)中心站系統(tǒng)由系統(tǒng)遙測(cè)站和系統(tǒng)中心站兩部分組成。系統(tǒng)遙測(cè)站主要完成對(duì)水位信號(hào)的采集、存儲(chǔ)，接收遙控指令并發(fā)送數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中心站的主要工作是接收數(shù)據(jù)信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)管理、傳輸?shù)接?jì)算機(jī)顯示水位信息等。此報(bào)警系統(tǒng)就是利用單片機(jī)實(shí)時(shí)將水位信息通過無線傳輸發(fā)送到主機(jī)上，通過主機(jī)即可了解水位信息，當(dāng)水位達(dá)到危險(xiǎn)水位時(shí)即可達(dá)到報(bào)警的目的。第三節(jié) 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)感應(yīng)水位計(jì)可以采用壓力傳感器，利用水的壓力產(chǎn)生信號(hào)即電流給傳感器，將電流送入A/D轉(zhuǎn)換單元?？蛇x用TI公司的12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543，其價(jià)格適中，分辨率較高，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換過程。而且采用的是串行輸入結(jié)構(gòu)，能大大節(jié)省51系列單片機(jī)的I/O資源，以便于系統(tǒng)以后的擴(kuò)展升級(jí)。其特點(diǎn)為：12位分辨率A/D轉(zhuǎn)換器；在工作溫度范圍內(nèi)10us轉(zhuǎn)換時(shí)間；11個(gè)模擬輸入通道；3路內(nèi)置自測(cè)試方式；采樣率為66kb/s；線形誤差177。1LSBmax；有轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出EOC；具有單、雙極性輸出；可編程的MSB或LSB前導(dǎo)；可編程輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。而單片機(jī)的控制系統(tǒng)中的單片機(jī)可選用Atmel公司的AT89C51單片機(jī)，它是一種低功耗、高性能的、片內(nèi)含有4KB Flash ROM的8位CMOS單片機(jī)，～6V（實(shí)際使用+5V供電），8位數(shù)據(jù)總線。它有一個(gè)可編程的全雙工串行通信接口，能同時(shí)進(jìn)行串行發(fā)送和執(zhí)著收。通過RXD引腳（串行數(shù)據(jù)接收端）和TXD引腳（串行數(shù)據(jù)發(fā)送端）與外界進(jìn)行通信。其特點(diǎn)為：工作頻率0~24MHz；2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器；可編程I/O口線32條，中斷源5個(gè)；4K字節(jié)快閃ROM，128字節(jié)RAM；~6V，編程電壓12V/5V；可電擦寫1000次；40引腳，DIP封裝。再利用AT89C51控制系統(tǒng)將信號(hào)串行輸出給發(fā)射單元，再經(jīng)過無線傳輸?shù)街骺刂行倪_(dá)到報(bào)警效果。第四節(jié) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件程序主要包括數(shù)據(jù)采集子程序和數(shù)據(jù)傳輸子程序。串行輸入輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，在編程時(shí)要特別注意TLC2543的工作時(shí)序。其I/OCLOC引腳接受串行輸入信號(hào)，在I/O CLOCK的前8個(gè)上升沿，DIN引腳的8位輸入數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)寄存器；在I/O CLOCK的第4個(gè)下降沿，被選通的模擬輸入電壓開始向電容器充電，直到I/O CLOCK的最后一個(gè)下降沿為止；將前一次轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的其余11位輸出到DATA OUT端，在I/O CLOCK的下降沿時(shí)，數(shù)據(jù)開始變化，I/O CLOCK的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位。因此，TLC2543在每次I/O周期讀取到的數(shù)據(jù)，都是上次轉(zhuǎn)換結(jié)果，應(yīng)該丟棄，就再讀一次，就為當(dāng)前轉(zhuǎn)換值。圖 數(shù)據(jù)采集子程序流程圖單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸子程序的功能是將單片機(jī)通過TLC2543采集到的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)的串行口以一個(gè)固定的波特率發(fā)送到調(diào)制器再通過發(fā)射機(jī)發(fā)送出去。 單片機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序結(jié) 論本文首先介紹了水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，介紹了水情數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和傳輸方案，提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和總體。并選取合理的電路芯片和關(guān)鍵的總線協(xié)議，提出了水情監(jiān)測(cè)的軟硬件設(shè)計(jì)方案，并完成了其硬件和軟件的設(shè)計(jì)和測(cè)試。本系統(tǒng)具有以下功能:，集成了對(duì)水庫(kù)、水文、雨量等水情數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和遠(yuǎn)距離傳輸，使水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用更加普遍。，合理利用單片機(jī)I/O端口來彌補(bǔ)單片機(jī)端口不足的缺點(diǎn)。，提高了系統(tǒng)采集的速度和精度。, GSM、北斗衛(wèi)星、海事衛(wèi)星四種通信信道來傳輸水情 數(shù)據(jù)和實(shí)況數(shù)據(jù)，使用者可以根據(jù)所在區(qū)域的通信網(wǎng)狀況選擇合適的傳輸信道來傳輸數(shù)據(jù)，這樣增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。，同時(shí)硬件防雷隔離控制。致 謝經(jīng)過半年的準(zhǔn)備，在論文完成之際，首先要感謝尊敬的鄭老師，本論文的順利完成與老師的諄諄教導(dǎo)和悉心啟迪是分不開的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、孜孜不倦的敬業(yè)精神和平易近人的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，并且將不斷的激勵(lì)我奮發(fā)向上。在此，對(duì)老師的教導(dǎo)和關(guān)心表示衷心地感謝！感謝寢室及班上的同學(xué)，在我遇到問題的時(shí)候，他們給了我很多的鼓勵(lì)，我永遠(yuǎn)難忘那些我們?cè)谝黄鸸餐瑢W(xué)習(xí)、共同奮斗過的時(shí)光。最后，對(duì)大學(xué)三年來所有在學(xué)業(yè)上和生活中給予我?guī)椭完P(guān)心的人們致以誠(chéng)摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1]何立民.《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編》.. [2]萬(wàn)福君.《單片微機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)應(yīng)用》.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社1994年11月. [3]郭敬樞.《微機(jī)控制技術(shù)》..[4]周立功單片機(jī)網(wǎng) [5]陳杰、黃鴻. 《傳感器與檢測(cè)
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