【導(dǎo)讀】我國(guó)地處季風(fēng)氣候區(qū)，暴雨洪水頻發(fā)。受季風(fēng)氣候影響，我國(guó)大部分地區(qū)夏季濕。的全流域降雨也時(shí)有發(fā)生，幾乎每年都會(huì)發(fā)生不同程度的洪澇災(zāi)害。防止災(zāi)害的發(fā)生和降低災(zāi)害所造成的破壞。的水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由12V直流電源供電。在硬件方面，除了單片機(jī)外，采用SDI-12. 北斗衛(wèi)星、海事衛(wèi)星等通信信道將采集到的水情數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行恼尽Ｍㄟ^(guò)對(duì)單片機(jī)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整個(gè)水情數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和傳輸程序進(jìn)行監(jiān)測(cè)、判斷和控制以及人機(jī)交換。

　　

【正文】 ETB CLR DJNZ R2， AD1 MOV @R0,A MOV A,R1 SWAP A MOV R2,04H AD2: 15 MOV C, RLC A MOV C SETB CLR DJNZ R2,AD2 INC R0 MOV @R0,A SETB RET 以下是利用上述子程度采集 0 通道數(shù)據(jù)放入內(nèi)存 21H、 22H,采集 1 通道數(shù)據(jù)放入內(nèi)存 23H、 24 H 的主程序。 CJDZ: NOP NOP MOV R1,00H MOV R0,21H LCALL AD12 NOP MOV R1,01H MOV R0,21H LCALL AD12 NOP MOV R1,00H MOV R0,23H LCALL AD12 RET 16 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(guò) 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(guò)無(wú)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 圖 系統(tǒng)遙測(cè)站 圖 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(guò)無(wú)線傳輸發(fā)送到主機(jī)上，通過(guò)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。 17 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(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成 A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)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)，工作電壓范圍為 ～ 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(guò) 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；工作電壓 ~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(guò)無(wú)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(kāi)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 18 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(kāi)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(guò) TLC2543 采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)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(guò)發(fā)射機(jī)發(fā)送出去。 圖 單片機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 19 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(lái)彌補(bǔ)單片機(jī)端口不足的缺點(diǎn)。 12 位測(cè)量精度的 A/D 模塊，提高了系統(tǒng)采集的速度和精度。 PSTN, GSM、北斗衛(wèi)星、海事衛(wèi)星四 種通信信道來(lái)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(lái)傳輸數(shù)據(jù)，這樣增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴? ，同時(shí)硬件防雷隔離控制。 20 致 謝 經(jīng)過(guò)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(kāi)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?jiàn)^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(wèn)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(guò)的時(shí)光。 最后，對(duì)大學(xué)三年來(lái)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！ 21 參考文獻(xiàn) [1]何立民 .《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)選編》 .北京航空航天出版社 .1997 年 2 月 . [2]萬(wàn)福君 .《單片微機(jī)原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)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)》 .重慶大學(xué)出版社 .1994 年 11 月 . [4]周立功單片機(jī)網(wǎng) [5]陳杰 、黃鴻 . 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》 . 高等教育出版社 .20xx 年 8 月 .