基于AT89S52的水情遙測(cè)終端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2．2 通信接口電路設(shè)計(jì)
遙測(cè)終端的最終目標(biāo)是將采集的水情數(shù)據(jù)處理成幀，利用無(wú)線數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸后傳送至中心站。使用RS-232作為與電臺(tái)連接的接口，它亦可連接SMS／GSM、GPRS等通信模塊，以滿足不同應(yīng)用環(huán)境下的需求，提高了系統(tǒng)的通用性。
調(diào)制解調(diào)采用全雙工低速M(fèi)ODEM芯片MC145442，它含有完整的頻率變換調(diào)變(FSK)調(diào)制器、解調(diào)器和濾波器，提供300波特率的FSK信號(hào)的雙向數(shù)據(jù)傳輸，支持呼叫模式和應(yīng)答模式。通信接口電路結(jié)構(gòu)如圖4所示，串口電平轉(zhuǎn)換使用MAX232芯片，MC145442的RXD、TXD、RXA1／RXA 2、TXA端口分別為數(shù)據(jù)接收端、數(shù)據(jù)發(fā)送端、載波接收端和載波發(fā)送端。

2．3 人機(jī)接口電路設(shè)計(jì)
為體現(xiàn)系統(tǒng)友好的人機(jī)接口界面，便于輸入和顯示控制參數(shù)等，采用1602字符型液晶顯示模塊作為輸出顯示器件。1602顯示模塊內(nèi)置控制驅(qū)動(dòng)器HD44780，顯示和驅(qū)動(dòng)工作均由此控制器和外圍電路完成。配置4x4鍵盤(pán)，負(fù)責(zé)快速、準(zhǔn)確、方便地設(shè)置參數(shù)和實(shí)現(xiàn)各種控制功能。鍵盤(pán)直接由P1口的高、低字節(jié)構(gòu)成，采用中斷輸出，即列線連接與門器件接外部中斷1，置行線和列線分別為高電平和低電平，當(dāng)有鍵按下時(shí)，電路輸出低電平，觸發(fā)中斷后進(jìn)入中斷例程，判斷哪個(gè)鍵被按下。
2．4 其他擴(kuò)展電路
本系統(tǒng)選用低功耗的CMOS AT24C08芯片作為擴(kuò)充存儲(chǔ)器，該芯片是帶有I2C總線接口的8 kB的串行EEPROM，電路上將P2．3、P2．4與SCL和SDA相連。該存儲(chǔ)器中保存設(shè)置參數(shù)、歷史水情數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集的時(shí)間標(biāo)記，用戶可通過(guò)按鍵進(jìn)行顯示、查閱。
數(shù)據(jù)采集的時(shí)間標(biāo)記和報(bào)平安時(shí)間間隔計(jì)算則采用DS1302實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。DS1302提供年、月、周、日、時(shí)、秒的數(shù)據(jù)信息，采用SPI與CPU進(jìn)行通信，接口簡(jiǎn)單，只需RST復(fù)位、I／O數(shù)據(jù)線、SCLK串行時(shí)鐘線分別于P2．5、P2．6、P2．7相連。
遙測(cè)終端安裝在野外，沒(méi)有持續(xù)的電力供給，為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期無(wú)人值守環(huán)境下的自動(dòng)監(jiān)測(cè)，采用20 W／12 V的太陽(yáng)能板和蓄電池供電系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
遙測(cè)終端實(shí)現(xiàn)的主要功能有：根據(jù)規(guī)約(產(chǎn)生1 mm雨量：水位每變化1 cm，且滿足時(shí)間間隔5 min)采集各種傳感器數(shù)據(jù)和電源狀態(tài)參數(shù)信息，并進(jìn)行存儲(chǔ)和發(fā)送；無(wú)參數(shù)發(fā)送時(shí)終端處于值守狀態(tài)下，按自報(bào)周期(缺省值為8 h)向中心站全量發(fā)送數(shù)據(jù)，以指示遙測(cè)站正常工作，實(shí)現(xiàn)報(bào)平安功能：招報(bào)方式下，響應(yīng)中心站的數(shù)據(jù)要求指令，采集各種數(shù)據(jù)并全量發(fā)送：響應(yīng)鍵盤(pán)指令，接收和更新參數(shù)的設(shè)置與修改，動(dòng)態(tài)顯示水情數(shù)據(jù)、終端狀態(tài)信息等；通話功能，工作人員可現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)電臺(tái)與中繼站或中心站聯(lián)系，為指揮調(diào)度、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)提供話務(wù)功能。