水库控制系统资料 ㊣ 精品文档 值得下载

电源模块设计无线模块及串口通讯电路软件设计程序流程图模块发送和接收部分程序分析误差与干扰分析干扰因素及解决方法硬件系统设计的抗干扰技术系统调试软件调试硬件调试整体调试结论与展望谢辞参考文献附录引言水库是我国防洪和蓄水广泛采用的工程措施之。

随着计算机及无线通信技术的发展，水库自动监测的信息采集处理及发布已完成手工方式向自动方式的转变。

通过建设水文站实时监控系统，利用先进的无线通讯监控手段对水库信息实施监测。

采用无线网络实时网上传输水文数据，能实现对水库及其附属建筑物及管理区进行全面视频监控。

长期以来，水文工作者都是，靠手测目测收集水文信息。

直接影响到测报的精度和成果质量。

利用无线监控系统采集数据，不但可提高精确度，还可以使水文工作者告别传统的工作方式。

在通常情况下，由于水文站点在地理位置上分布较广或位置较偏僻。

并且与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，同时，因为物理因素如河流山脉等障碍而难以架设线缆。

而且水文信息安全防范要求高，采用有线通讯在遇到刮风暴雨决口等灾害时，线路断，水文信息就无法及时传递上去，因此有线传输的抗灾性比较差，难以适应高可靠性要求，加之流域地形复杂偏僻，铺设光纤成本也比较高。

相比之下，无线通信布线简单方便，抗灾性比较好，成本也比较低，可大量节省投资。

本文中提到的水文数据无线监控解决方案可很好地解决上述问题。

用户采用无线水库监测系统，无需铺设网络电缆，可迅速方便地采集各种需要的实时数据资料，建立新的无线监控系统或对现有的无线监控系统进行扩展，具有很强的灵活性和可扩充性。

可实现真正意义的实时水文信息的采集和监控统管理。

本课题所研究的水库监测系统采用了自动控制计算机网络和无线通讯新技术，具有实时信息自动采集传输视频监控远程数据和图像传输信息查询等功能。

系统应用了单片机，传感器，无线模块，步进电机等元器件。

可实时监控管理区水库的实时参数。

该监控系统采用无线传送，传递速度快，系统结构简单。

被监控点实时采集的数据文件通过无线网络通信线路及时地传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情，及时发现问题并进行处理，既方便又简捷。

并可确保系统在各种恶劣天气情况下，都能正常运行，满足系统各种信号相互传输的准确性。

可全面实现水文信息采集自动化数字化和网络化。

大大提高了水库了安全系数和水资源利用率。

绪论本课题的发展现状当前，我国水资源的短缺已严重影响了经济的可持续发展，可以说已经成为社会经济稳定增长的瓶颈。

水资源时空分布严重不均，人口众多和传统工业经济发展速度较快等因素加剧了缺水问题严重的水污染又使缺水问题日益突出，随着流域内经济的快速增长和人口的增加，水资源的供需矛盾将越发急剧。

因此，充分利用水资源，防治水污染已成当务之急，在大力加强节水保护水质，实现水资源的可持续利用的前提下，如何提高现有水资源的管理水平就显得尤为重要，是直困扰我们的难题。

在很多偏远山区或河流的峡道口，都建立了各型的水库，它们的作用毋庸置疑。

通过水库的作用，可以充分合理地利用水资源。

有了水库的蓄水功能，我们就可以充分地将水能转化为所需的能源，对社会经济的发展有着很深远的影响。

但福兮祸所依，水库同时存在很严重的隐患。

如若控制不当，其结果必导致巨大的灾难。

因此，在大力加强节水保护水质，实现水资源的可持续利用的前提下，如何提高现有水库的管理水平就显得尤为重要。

长期以来，水文工作者都是靠手测目测收集水文信息。

直接影响到测报的精度和成果质量。

利用无线监控系统采集数据，不但可提高精确度，还可以使水文工作者告别传统的工作方式。

在通常情况下，由于水文站点在地理位置上分布较广或位置较偏僻。

并且与监控中心的距离较远，利用传统的有线连接方式，线路铺设成本高昂，而且施工周期长，同时，因为物理因素如河流山脉等障碍而难以架设线缆。

而且水文信息安全防范要求高，采用有线通讯在遇到刮风暴雨决口等灾害时，线路断，水文信息就无法及时传递上去，因此有线传输的抗灾性比较差，难以适应高可靠性要求，加之流域地形复杂偏僻，铺设光纤成本也比较高。

本课题的发展趋势模块的无线通讯性能非常好，可以高效稳定地完成信息传输任务，而且操作简单，能克服复杂的环境，传送的数据不容易受到外界的干扰，使得上位机能接收到水库完整的信息，以对其进行准确地监测分析。

随着我国社会经济的快速发展，对水资源的需求越来越大，换言之，水库的重要性越来越显著，对水库的管理力度必须加大。

我国山区多，极易发生自然灾害，合理地控制水库的参口送出高八位地址。

在这种应用中，口使用很强的内部上拉发送。

在使用位地址如访问外部数据存储器时，口输出锁存器的内容。

在编程和校验时，口也接收高位地址字节和些控制信号。

口口是个具有内部上拉电阻的位双向口，口输出缓冲器能驱动个逻辑电平。

对端口写时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。

作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。

口亦作为特殊功能第二功能使用，如下表所示。

在编程和校验时，口也接收些控制信号。

引脚号第二功能复位输入。

晶振工作时，脚持续个机器周期高电平将使单片机复位。

看门狗计时完成后，脚输出个晶振周期的高电平。

特殊寄存器地址上的位可以使此功能无效。

默认状态下，复位高电平有效。

地址锁存控制信号是访问外部程序存储器时，锁存低位地址的输出脉冲。

在编程时，此引脚也用作编程输入脉冲。

在般情况下，以晶振六分之的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。

然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，脉冲将会跳过如果需要，通过将地址为的的第位置，操作将无效。

这位置，仅在执行或指令时有效。

否则，将被微弱拉高。

这个使能标志位地址为的的第位的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

外部程序存储器选通信号是外部程序存储器选通信号。

当从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。

访问外部程序存储器控制信号。

为使能从到的外部程序存储器读取指令，必须接。

为了执行内部程序指令，应该接。

在编程期间，也接收伏电压。

振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。

振荡器反相放大器的输出端。

特殊寄存器映象及复位值特殊功能寄存器特殊功能寄存器的地址空间映象。

并不是所有的地址都被定义了。

片上没有定义的地址是不能用的。

读这些地址，般将得到个随机数据写入的数据将会无效。

转换器的原理如图，作为数据采集芯片，均有片内系统时钟，该时钟与是工作的，无须特殊的速度或相位匹配。

当为高时，数据输出端处于高阻状态，此时不起作用。

这种控制作用允许在同时使用多片时，共用，以减少多路片并用时的控制端口。

可方便地与具有串行外围接口的单片机或微处理器配合使用，应用接口及采样程序。

该芯片有个模拟输入端口，态的数据串行输出接口可以方便地和微处理器或外围设备连接。

仅仅使用输入输出时钟和芯片选择，就能够正常启动。

图转换器的特点表基本特性技术低功耗数据采集系统位转换结果电池供电系统与微处理器或外围设备接口工业控制差分基准电压输入工厂自动化系统等转换时间最大每秒访问和转换次数达到片上软件控制采样和保持功能全部非校准误差宽电压供电封装及引脚低功耗最大供电时输入范围输入输出完全兼容和电路全部非校准误差工作温度范围可方便地与具有串行外围接口的单片机或微处理器配合使用，也可与单片机连接使用，实际应用程序清单如下初始化置为。

置为零。

移位计数为零。

过程等待，数根据晶振情况选择。

片型小，采样速度快，功耗低，控制简单。

适用于低功耗的袖珍仪器上的单路或多路并联采样。

芯片芯片是公司生产的低功耗单电源双发送接收器。

适用于各种和的通信接口。

芯片内部有个电源电压变换器，可以把输入的电源变换成输出电平所需电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单的电源就可以。

外围需要个电解电容，是内部电源转换所需电容。

其取值均为。

宜选用钽电容并且应尽量靠近芯片。

为的去耦电容。

的引脚为接电平的引脚。

引脚为接电平的引脚。

因此电平的引脚应接的串行发送引脚应接的串行接收引脚。

与之对应的电平的应接机的接收端应接机的发送端。

的用法如下在和两端和两端和地两端和地两端分别接个电容。

可以将两路电平转换成两路电平。

分别从和输入，对应从和输出。

注意，输入和输出的逻辑值保持致，如输入，即逻辑，输出也是逻辑，电平为高电平，即左右。

可以将两路电平转换成两路电平，分别从和输入，对应从和输出。

同样输入和输出的逻辑值保持致。

图芯片七段数码管数码管多段发光二极管组成，其形状有段字形的段米字形等。

根据接法不同又可分为共阴极和共阳极两类。

每段由个引脚控制，根据要求，对各个引脚加上不同的电压，使其显示需要的数字或字符。

如果是个共阴极数码管，则要显示时就要给七只发光二极管加高电平，给管加低电平，十六进制数为。

从的十六进制显示码分别为，。

在该单片机系统中，使用了数码显示器来显示采集到的水库水位和流量。

由于它具有显示清晰亮度高使用电压低寿命长的特点，因此使用非常广泛。

八段显示器由个发光二极管组成。

基中个长条形的发光管排列成日字形，另个点形的发光管在显示器的右下角作为显示小数点用，它能显示各种数字及部份英文字母。

显示器有两种不同的形式种是个发光二极管的阳极都连在起的，称之为共阳极显示器另种是个发光二极管的阴极都连在起的，称之为共阴极显示器。

如图所示。

本系统中使用了块四位七段数码管。

图数码管原理图芯片是四路输出的电机驱动芯片，每路大概毫安，其本身有压降，随输出电流的变化而变化。

它可以同时控制两个直流电机，可以驱动个步进电机。

的管脚我们已经知道，它的作用是控制电机的正反转和驱动电机。

下位端单片机与连接管脚如下图，但电机脉冲会对下位机产生很强的干扰，所以必须在单片机和之