【正文】 當(dāng)系統(tǒng)對(duì)電源紋波要求高時(shí)，就可以選用LD0電源模塊；如果當(dāng)系統(tǒng)輸出電流 不大時(shí)，就可以選用LD0電源模塊。 當(dāng)系統(tǒng)對(duì)電源紋波要求不高時(shí)，就可以選用Dc／Dc電源模塊；如果當(dāng)系統(tǒng)輸出 大電流時(shí)，由于DC／DC電源模塊的效率高，因此就必須選用DC／Dc電源模塊。 在通電瞬間，RC電路充電過程中，RST端出現(xiàn)正脈沖，這樣就從而使單片機(jī)復(fù)位， 復(fù)位電路圖如圖34所示： 圖3．4開關(guān)式復(fù)位電路 3．1．6電源電路電路設(shè)計(jì) 1．電源選擇原理 12 工程碩士論文 基于單片機(jī)的水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電源類型分為DC／DC和LD0兩種： DC／Dc電源：使用直流電，通過調(diào)整其PWM 占空比 來控制輸出的有效電壓 的大小。圖3．3為時(shí)鐘振蕩電路： C22 lI ．i．L 卜一 II T Xr [’AL： 30P I 一■…? r…～j―L一，’， 1184M‘ _ _ Ⅻ?? XlA上五 C2l Yl lI ． Il 30P 圖3．3時(shí)鐘振蕩電路 3．1．5開關(guān)式復(fù)位電路設(shè)計(jì) 復(fù)位電路是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期 即兩個(gè)機(jī)器周期 以上，可以實(shí)現(xiàn)可靠的復(fù)位。 備用電源，可以實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)RAM信息不丟失 ALE／PROG 30腳 ：地址鎖存信號(hào)輸出端。而在擴(kuò)展P0口 或者接有片外存儲(chǔ)器時(shí)，那么PO口可以傳遞低8位地址信號(hào)和雙向數(shù)據(jù)信 號(hào) 使用；在擴(kuò)展PO口或者接有片外存儲(chǔ)器時(shí)，那么PO口可以傳遞低8位地址 信號(hào)和雙向數(shù)據(jù)信號(hào) El由P3．O．P3．7共8位組成。39。jl DuAL 目W即 lN七lNE 自屹KAGE ALE ≯S田 PZ7踉15 PZ尉A14 P撇39。 確2l乒。 9 3基于單片機(jī)的水情監(jiān)測(cè)技術(shù) 工程碩士論文 圖3．1AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3．1．3 AT89C51引腳及功能 AT89C51芯片引腳如圖3．2所示： ―＼―廠 Vamp。其內(nèi)部 資源分配如下：1個(gè)8位的微處理器 CPU ；2個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器；5個(gè)中斷源； 的串行I／0口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和微機(jī)之間的串行通訊；4個(gè)8位并行I／0接口PO～P3， 每個(gè)口即可以用作輸入，也可以用作輸出。本系統(tǒng)選用Atmel公司的AT89C51芯片。因此，必需根據(jù)具體任務(wù)進(jìn)行選擇，否則，將會(huì) 影響系統(tǒng)的功能造價(jià)。按字長(zhǎng)單片機(jī)可分為4位機(jī)、8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)等。它雖然只是一個(gè)芯片，但在組成和功能上己 且可靠性高，適合應(yīng)用于工業(yè)過程控制、智能儀器儀表和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前端裝置。完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、傳輸?shù)墓δ堋? 從圖2．3可以看出，水文遙測(cè)站設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)為： ／單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心處理芯片 ／太陽能控制板作為系統(tǒng)電源來源 ／PSTN或衛(wèi)星通信作為通信手段 ／水位傳感器以及雨量計(jì)作為探測(cè)傳感器 ／其他外圍輔助芯片 7 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與總體方案 工程碩士論文 圖2．3水文 位 遙測(cè)站設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 2．3本章小結(jié) 本章主要研究水情檢測(cè)系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)，并給出總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)系統(tǒng)的 不同要求，分別給出雨量遙測(cè)站、水庫(kù)檢測(cè)站和水文遙測(cè)站的設(shè)計(jì)方案，為后面的具 體設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。水文遙測(cè)站主要負(fù)責(zé)檢測(cè)站點(diǎn)的水庫(kù)水位以及雨 量信息，并將檢測(cè)到的水位信息以及雨量及時(shí)的發(fā)送到中心處理站點(diǎn)，其必須具有高 可靠性和備份的通訊機(jī)制。水庫(kù)檢測(cè)站主要負(fù)責(zé)檢測(cè)站點(diǎn)的水庫(kù)水位信息， 并將檢測(cè)到的水位信息及時(shí)的發(fā)送到中心處理站點(diǎn)，其必須具有高可靠性和備份的通 訊機(jī)制。雨量遙測(cè)站主要負(fù)責(zé)檢測(cè)站點(diǎn)的雨量信息，并將 檢測(cè)到的雨量信息及時(shí)的發(fā)送到中心處理站點(diǎn)，其必須具有高可靠性和備份的通訊機(jī) 制。北斗衛(wèi)星 2．2．1雨量遙測(cè)站設(shè)計(jì)方案 。按水 文參數(shù)分類，本系統(tǒng)監(jiān)測(cè)站共有．種：雨量站，水庫(kù)站和水文 庫(kù) 站。 2．1．1技術(shù)指標(biāo) 監(jiān)測(cè)站設(shè)計(jì)指標(biāo)如下： 串行輸入／輸出接口； ／具有4路以上、不低于12bit的A／D轉(zhuǎn)換器； ／采用非易失性存儲(chǔ)器，容量要求能連續(xù)保存不少于一年的帶時(shí)標(biāo)的水文數(shù)據(jù) 及監(jiān)測(cè)站工況數(shù)據(jù)； ／具有低功耗LCD字符顯示輸出部件； ／工作電源電壓10V16V，靜電電流小于2mA，具有良好的電源管理能力； ／ 能在溫度400C．600C，濕度99％環(huán)境下正常工作。設(shè) 計(jì)的雨量、水位數(shù)據(jù)采集方式必須是在保證給定精度的條件下，同時(shí)還要考慮投資經(jīng) 濟(jì)合理與日常運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的最優(yōu)化，考慮人為的自然的因素影響，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定、 連續(xù)地工作。 2．1系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo) 水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，堅(jiān)持實(shí)用性、先進(jìn)性和可靠性，完 成和完善以水情測(cè)報(bào)、水文預(yù)報(bào)、水庫(kù)調(diào)度為主要內(nèi)容的水情自動(dòng)化系統(tǒng)。 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與總體方案 工程碩士論文 2系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)與總體方案 本章主要介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指標(biāo)以及總體設(shè)計(jì)方案。 第五章給出了水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了具體軟件流程。 第三章給出了基于單片機(jī)的水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，并對(duì)方案進(jìn)行了詳細(xì)分析。 1．3．2內(nèi)容安排 本文的章節(jié)內(nèi)容安排如下： 第一章介紹了水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的背景、研究現(xiàn)狀等，并介紹了本文研究的方法和研 2 工程碩士論文 基于單片機(jī)的水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 究目標(biāo)、意義。 4 電源控制：通過太陽能電池板對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)充電，需要解決如何將監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電