基于单片机的水位远程监测系统设计

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1、目录一引言2二系统的总体设计3三硬件系统的设计43.1传感器的选择43.2单片机的选择53.2.3复位电路73.2.4电源电路73.2.5模拟量采集电路83.3远程通信模块的选择83.4TC35的介绍123.6单片机的接口设计154.2.1首先进行初始化234.2.2短信中心地址的设置244.2.3短消息格式的设置254.2.4短消息的发送254.2.5短信接收264.2.6删除短消息274.3串口程序284.4主处理程序30结论31致谢32附录34英文文献44唐山学院毕业设计一引言水位监测属于水利土木安全监测的一个分支，是一项有重大实际意义的研究课题。目前，随着单片机技术和无线通信技术的飞速

2、发展，水利土木安全监测手段也同样得到了快速的发展。从最早的人工观测，到使用电缆传输数据的有线观测方法，再到现在的无线监测系统，可以说新技术层出不穷。国内外己经有大量的文章研究了将单片机技术应用于安全监测领域的课题，也有了很多相关产品的问世。但是水利监测系统有这样的特性，那就是每一个应用，都有区别于其它应用的地方，设计人员不能够简单照搬己有的监测模式，而需要根据实际需求寻找最合适的解决方案。随着单片机技术的飞速发展，无论是在国内还是国外，单片机技术都己经得到了广泛地应用，其可靠性也得到了广泛地验证。单片机技术应用于水利土木监测领域，为各种安全监测提供了强有力的技术支持。但是国内外这方面的研究成果

3、还是具有一定的差距。主要体现在，国际先进水平的水利土木安全监测系统，己经得到了广泛的应用，形成了一定的市场规模和占有率。国际上处于领先水平的技术相对于国内技术的优势在于:传感器技术更先进，监测系统的整体设计能力更强，从业公司比较多，市场认知度比较高。国内这方面的研究目前开展的也很多，发展相对来说也很快，市场前景也比较看好。单片机大多都是发达国家提供的产品，国内在平台设计方面比较落后，但是本课题也能够接触到国际上比较先进的单片机类型，能够为系统构建良好的硬件基础。在无线通信技术方面，也可以接触到国际上比较先进的无线通信技术。就像本课题中采用的GSM技术，是一种远距离低数据率无线技术，适合无线数据

4、采集网络。本文通过使用GSM技术，很好的解决了用户的需求。53唐山学院毕业设计二系统的总体设计本系统采用传感器作为数据采集终端，通过传感器采集水位变化情况，然后用单片机处理数据并且控制水泵启动停止，具体的有A/D转换和数据的接受与发送，远程通信采用短消息的方式，最后由手机接受数据并且远程控制水位的高低。具体的系统方框图如下：远程通信模块单片机处理数据传感器采集数据水泵启动/停止GSM网络远程通信模块图2-1系统方框图在本系统中主要分为两大部分，硬件的选择和软件的编程，其中硬件的选择有传感器的选择，单片机的选择，单片机电源的选择，单片机复位芯片的选择。除此之外还要选择远程通讯系统模块，通讯模块的

5、电源芯片，远程通讯系统与上位机的通信电平的转换芯片都需要挑选与搭配。软件部分主要分为单片机的编程和TC35编程。53唐山学院毕业设计三硬件系统的设计3.1传感器的选择在本文中采用的是佛山市顺德区昊胜传感仪器有限公司生产的PTH601型传感器，下面具体介绍一下工作标准以及原理。PTH601采用扩散硅压阻芯体或陶瓷压阻芯体,316全不锈钢结构,主要适用于河流、地下水位、水库、水塔及容器等的液位测量与控制。量程:10mmH2O～100mH2O(水位高/深度) 综合精度:0.2%FS、0.5%FS、1.0%FS输出信号:4～20mA(二线制)供电电压:24DCV(9～36DCV)介质温度:0～85℃环

6、境温度:常温(-20～85℃)负载电阻:电流输出型：最大800Ω；电压输出型：大于50KΩ绝缘电阻:大于2000MΩ(100VDC)密封等级:IP68长期稳定性能:0.1%FS/年振动影响:在机械振动频率20Hz～1000Hz内，输出变化小于0.1%FS电气接口(信号接口):紧线防水螺母与五芯通气电缆连接。机械连接(螺纹接口):投入式图3-1传感器外形尺寸图3-2传感器形状53唐山学院毕业设计具体介绍一下扩散硅压阻芯体或陶瓷压阻芯体传感器的原理，本传感器是利用电阻应变片将应变转换为电阻值变化的传感器，属于应变传感器。它的基本结构是应变式传感器由弹性元件上粘贴电阻应变片构成。电阻应变片的工作原理

7、是基于应变效应，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应发生变化。当被测物理量作用于弹性元件上，弹性元件在力、力矩或压力等的作用下发生变形，产生相应的应变或位移，然后传递给与之相连的应变片，引起应变片的电阻值变化，通过测量电路变成电量输出。输出的电量大小反映被测量的大小。3.2单片机的选择MSP430f1XX系列单片机是一种超低功耗的混合信号控制器，它根据不同的应用提供不同的