信息远程采集及传输系统

]。图3.2AT89C51内部结构图3.2压力传感器LDN500系列压力传感器选用没过进口的高精度、高稳定性、隔离式敏感组件，该组件把固态集成工艺与隔离膜片技术结合在一起，产品可在恶劣环境下工作，扔保持优良的灵敏度、线性度和稳定性，因此，在本次对于水塔水位的检测中选用了该系列的压力传感器。LDN500系列传感器、变送器的核心是美国高性能的隔离式传感器组件，该组件的敏感元件是利用单晶硅的压阻效应，在单晶硅上扩散一个惠斯登电桥，然后利用先进的膜片和充硅油隔离技术封装而成。被测介质压力通过隔离膜片及密封硅油传递到硅膜片上，参考端的压力（大气压、真空或密封压）作用于硅膜片的另一侧。两边的差压使硅膜片的一侧受压缩，一侧受拉伸，由于压阻效应，四个桥臂电阻的阻值发生变化，电桥失衡，敏感元件输出一个对应压力变化的电信号。输出的电信号，经过差分放大，电压电流转换，变换成相应的电流信号，通过放大和非线性矫正环路的补偿，以及精密的二次温度补偿，产生与输入压力成线性关系的4~20mADC二次制标准信号。LDN500系列产品在0～70℃的温度范围内，温度误差小于0.5%FS，传感器信号经精密温度补偿，放大处理转换成4～20mADC（或1～5VDC）标准信号，可与DDZ-=3\*ROMANIII、DDZS系列仪表以及工业计算机或集散系统接口，实现自动测量和控制。3.2.1技术参数（1）量程：0～10kPa-0～40MPa（2）压力类型：表压（及负压），绝压，密封压（3）最大过载：2倍极限压力（4）测量介质：与302不锈钢兼容的各种液体（5）使用温度：-40～85℃（6）补偿温度：0～70℃（7）储存温度：-55～125℃（8）振力：10g（20～2000Hz）（9）冲击：100g11mS（10）非线性：≤0.1%FS（11）重复性、迟滞：≤0.05%FS（12）长期稳定性：≤0.1%FS/年（13）零位温漂：≤±0.2%FS（14）满度温漂：≤±0.2%FS（15）电源电压：恒流1.5mADC或恒压12VDC供电（16）电磁兼容/射频干扰：10伏/米（17）抗雷击（18）反向保护：加反压45VDC安全（19）外壳材料：302不锈钢（20）隔离膜片材料：316不锈钢3.2.2特点（1）量程宽：0～10kPa-0～40MPa（2）坚固可靠的不锈钢外壳（3）高精度、高稳定性（4）体积小、重量轻、安装方便（5）电路经特殊工艺处理，100%防水防潮（6）完备的电路功能3.2.3工作原理与电路图将压力传感器安装在水塔底部，水塔内水位液面与底部形成一定压力，水位液面越高，压力越大；水位液面低，压力越小。图3.3压力传感器及调理电路图3.3A/D转换器TLC0834将水塔水位测量出的信号送给单片机进行比较之前，还需要将测量到的模拟信号转换成数字信号，即进行模数转换（AD转换）。3.3.1TLC0834主要特点TLC0834是TI公司生产的8位逐次逼近模数转换器，具有输入可配置的多通道多路器和串行输入输出方式。其多路器可由软件配置为单端或差分输入，也可以配置为伪差分输入。另外，其输入基准电压大小可以调整。在全8位分辨率下，它允许任意小的模拟电压编码间隔。由于TLC0834采用的是串行输入结构，因此封装体积小，可节省51系列单片机I／O资源，价格也较适中。其主要特点如下：（1）8位分辨率（2）易于和微处理器接口或独立使用（3）可满量程工作（4）可用地址逻辑多路器选通4输入通道（5）单5V供电，输入范围为0～5V（6）输入和输出与TTL、CMOS电平兼容（7）时钟频率为250kHz时，其转换时间为32μs（8）总调整误差为±1LSB3.3.2工作特点TLC0834可通过和控制处理器相连的串行数据链路来传送控制命令，因而，可用软件对通道进行选择和输入端进行配置，其控制逻辑表如表3.2所列。

输入配置可在多路器寻址时序中进行。多路器地址可通过DI端移入转换器。多路器地址选择模拟输入通道可决定输入是单端输入还是差分输入。当输入是差分时，应分配输入通道的极性，并应将差分输入分配到相邻的输入通道对中。例如通道0和通道1可被选为一对差分输入。另外，在选择差分输入方式时，极性也可以选择。一对输入通道的两个输入端的任何一个都可以作为正极或负极。

通常TLC0834在输出以最高位（MSB）开头的数据流后，会以最低位（LSB）开头重输出一遍（前面的数据流）。表3.2TLC0834多路器的控制逻辑表多路器地址通道号SGL/ODD/SELECTBITICH0CH1CH2CH3LLHHLHLHLHLH+-+-+--+HHHHLLHHLHLH++++3.3.3引脚功能如图3.4所示为TLC0834芯片引脚图。图3.4TLC0834引脚图引脚功能：（1）CH0～CH3为模拟输入端；（2）为片选端；（3）DI为串行数据输入，该端仅在多路器寻址时才被检测；（4）DO为A／D转换结果的三态串行输出端；（5）CLK为时钟；（6）SARS为转换状态输出端，该端为高电平时，表示转换正在进行，为低电平则表示转换完成；（7）REF为参考电压输入端；（8）VCC为电源；（9）DGTLGND为数字地，（10）ANGLGND为模拟地。3.4LCD显示器字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模块，本次对于水塔水位的显示采用的就是长沙太阳人电子有限公司的1602字符型液晶显示器。

图3.5LCD1602引脚图3.4.11602显示器主要技术参数显示容量：16×2个字符芯片工作电压：4.5-5.5V工作电流：2.0mA（5.0V）模块最佳工作电压：5.0V字符尺寸：2.95×4.35（W×H）mm3.4.21602LCD特性（1）+5V电压，对比度可调（2）内含复位电路（3）提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能（4）有80字节显示数据存储器DDRAM（5）内建有160个5×7点阵的字型的字符发生器CGROM（6）8个可由用户自定义的5×7的字符发生器CGRAM3.4.3引脚功能表3.21602LCD引脚功能表引脚符号功能引脚符号功能1VSS电源地9D2数据2VDD电源正极10D3数据3VL液晶显示偏压11D4数据4RS数据/命令选择12D5数据5R/W读/写选择13D6数据6E使能信号14D7数据7D0数据15BLA背光源正极8D1数据16BLK背光源负极3.5继电器输出在水塔水位控制系统中，水塔内的水位及液位面与水塔底部的压力必须依靠电机水泵的启停来维持，而电机水泵的启停又由继电器控制，其控制电路如下图图3.5所示。图3.6继电器控制电路图在继电器控制电路中，当单片机P1.2端口输出低电平时，KM1导通，继电器吸合；当P1.2输出为高电平时，KM1截止，继电器不吸合。在继电器吸合到断开的瞬间，由于线圈中的电流不能突变，将在线圈产生下正上负的感应电压，使晶体管集电极承受很高电压，有可能损坏驱动三极管VT1，为此在继电器线圈两端并接一个续流二极管VD1，使线圈两端的感应电压被嵌位在0.7V左右。正常工作时，线圈上的电压上正下负，二极管VD1截止，对电路没有影响。由于继电器由吸合到断开的瞬间会产生一定的干扰，当吸合电流比较大时，在单片机与继电器之间需要增加隔离电路，如光耦等，在图3.5中，7407是逻辑门驱动芯片，因为单片机的口线无法直接驱动光电耦合器，所以7407的作用就是加强驱动能力。3.6报警为了防止水塔水位过高溢出水塔造成水资源，以及水塔水位过低蓄水不足导致供水短缺的现象不会发生，在设计水塔水位智能控制系统的过程中，设置了两处报警装置：上限报警MAX与下限报警MIN。本电路采用两种不同颜色的发光二极管（红、绿）表示不同的水位情况，即红灯亮的时候表示水位超上限，绿灯亮的时候表示水位低于下限。如图3.6为报警电路图。图3.7上、下限报警电路图报警装置的设计思路是首先把上、下限报警值分别存在XMAX和XMIN单元中，然后取本次采样值Xi先与上限值MAX进行比较，如果大于上限报警值，单片机发出高电平信号，使继电器断开，水泵电机停止向水塔内注水，同时，单片机P1.1输出低电平，使LED1亮，进行上限报警；如果采样值Xi小于上限报警值，则继续讲采样值Xi与下限报警值想比较，若小于下限报警值，单片机送出低电平信号，这时继电器吸合，水泵电机开始向水塔内注水，同时，单片机P1.0输出低电平，使LED2亮，进行下限报警；如果采样值既不大于上限值也不小于下限值，则直接送采样值到显示模块进行实时液位显示。3.7电子狗及复位在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果，所以出于对单片机运行状态进行实时监测的考虑，便产生了一种专门用于监测单片机程序运行状态的芯片，俗称看门狗。在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗就开始自动计数，如果到了一定的时间还不去清看门狗，那么看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。X25045是美国Xicor公司生产的一种标准化8脚集成电路，它将EEPROM、看门狗定时器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内，大大简化了硬件设计，提高了系统的可靠性，减少了对印制电路板的空间要求，降低了成本和系统功耗，是一种理想的单片机外围芯片。3.7.1X25045引脚图如图3.7所示为X25045看门狗集成芯片引脚图。图3.8X25045引脚图第1脚：芯片使能信号第2脚：串行数据输出脚，在一个读操作的过程中，数据从SO脚移位输出。在时钟的下降沿时数据改变。第3脚：当引脚为低时，芯片禁止写入，但是其他的功能正常；当引脚为高电平时，所有的功能都正常。第4脚：电源地第5脚：串行数据输入脚第6脚：串行时钟，控制总线上数据输入和输出的时序第7脚：复位信号端第8脚：电源正极3.7.2复位电路为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%，即4.75～5.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。单片机复位电路主要有四种类型：微分型复位电路、积分型复位电路、比较器型复位电路以及看门狗型复位电路。3.7.3单片机与电子狗、复位电路图如图3.8所示为单片机与电子狗、复位电路连接图。图3.9单片机与电子狗、复位电路连接图3.8稳压电源不稳定的电压会给设备造成误动作或者致命伤害，影响生产，同时加速设备的老化，影响使用寿命甚至烧毁配件，会使用户面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费资源，严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。3.8.1稳压电源工作原理如下图3.9所示为稳压电源工作原理图，工频交流电源经过变压器降压、整流、滤波后成为一稳定的直流电。图中其余部分是起电压调节，实现稳压作用的控制部分。电源接上负载后，通过采样点路获得输出电压，将此输出电压和基准电压进行比较。如果输出电压小于基准电压，则将误差值经过放大电路放大后送入调节器的输入端，通过调节器调节使输出电压增加，直到和基准值相等；如果输出电压大于基准电压，则通过调节器使输出减小。图3.10稳压电源工作原理框图3.8.2LM7805LM7805三端稳压电源所需外围元件极少，电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来可靠、方便，而且价格便宜，在电子制作中经常采用。图3.11LM7805引脚图如上图图3.10所示，LM7805集成芯片有三个引脚：引脚1接输入引脚2接地引脚3接输出如表3.3所示为LM7805的相关参数表表3.3LM7805参数表参数符号典型值单位输出电压V05.0V静态电流IQ8mA输出电压温漂△V0/△T0.8mV/℃输出阻抗R015mΩ短路电流1SC230mALM7805的特点：（1）最大输出电流1.5A（2）输出电压5V（3）热过载保护（4）短路保护3.9时钟电路本次设计中的时钟电路我选用的是晶振电路。在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。高级的精度更高。有些晶振还可以由外加电压在一定范围内调整频率，称为压控振荡器。晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。单片机晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。通常一个系统共用一个晶振，便于各部分保持同步。有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而通过电子调整频率的方法保持同步。图3.12时钟电路与单片机的连接图3.10芯片3.10.1STC89C52RC芯片本设计系统的数据传输方式采用串口通信，而此芯片带有UART可以直接利用它实现数据传输，软件程序中通过串口的中断检测一帧的数据是否完成的传送。STC89C52RC芯片串行口有四种工作方式，根据SM0和SM1进行设置，方式0为8为位同步移位寄存器，方式1为10位UART发送方式，方式2为11位UART发送，方式3为11位UART，其中方式1和方式3波特率可变。本设计采用的是方式1，而且采用的是中断方式，与查询方式比起来的话有节省CPU的作用。图3.13STC89C523.10.2STC12C2052AD芯片把STC12C2052AD作为从机，主要应用了它自带的SPI同步通信,关键是考虑到NRF24L01使用了SPI通信，比较方便，无需模拟SPI通信协议。除了flash比STC89C52RC小一些外，其他功能都是差不多的。本设计在定时的部分使用了定时器，利用定时器定时中断进行精准的定时，然后控制开关通段时间。另外还需要用定时器来进行调光，市电的周期为20ms,经过全桥整流后，会变为周期为10ms的脉动直流，通过单片机可以控制可控硅的导通角，也就是10ms内导通的时间，从而改变灯的亮度。图3.14STC12对于主从机芯片均采用上电自动复位的电路设计，所以就没有在接复位按键。利用芯片的外部中断功能可以实现在没有手机的情况下，通过按键也可以控制电器的开关。3.11WIFI模块BLN-07是基于UART接口的WIFI无线网络模块，能够实现用户串口数据到无线网络之间的交换。通过串口Wifi模块，传统的串口设备就能接入无线网络。此模块与手机之间通信，使用的是ASCII码，手机把编码变为ASCII码进行发射，UART-WIFI会接收ASCII码并产生中断给单片机。此WIFI模块可以通过终端像普通路由器一样设置和修改密码，也可以通过配置软件进行修改和设置，有比较不错的安全性能。3.12无线模块nRF24L01作为单片无线收发器芯片无线收发器,拥有6个数据数据通道，本设计主机和从机均采用了它的数据通道0，主机采用发射方式，而从机采用已知查询接收方式。对于主机，当接收的WIFI信号后，会判断接收到的数据，然后会先发送一串代码，作为识别码，接着发送命令代码。对于从机，当检测到信号后，会把数据先存入缓存，接收完这一帧数据后，判断识别码是否与自己的完全吻合，如果吻合，则采取动作，反之，继续检测信号。图3.15NRF24L01芯片外围电路3.13开关MOC3041是一种光耦双向可控硅，可以对单片机控制信号和交流市电进行隔离，比较可靠安全，自带过零检测，在调光的环节省去了过零检测电路。工作电流小，但是驱动能力比较差，长时间工作可能会烧坏，坏所以需要利用MOC3041先去驱动双向可控硅BT136，然后再接用电器。MOC3041驱动电路采用单片机控制PNP型三极管去驱动MOC3041，控制端给低电平，三极管导通，光耦中发光二极管导通，光控可控硅导通，BT136导通用电器接通。反之用电器断开。图3.16可控硅电路设计图3.14总体设计图3.17主机电路设计图3.18从机电路设计

第4章软件方案设计程序设计的任务是制定微机化测控系统程序的纲要，而微机化测控系统的程序将执行系统定义所规定的任务。程序设计的通常方法是绘制流程图。这种方法以非常直观的方式对任务作出描述，因此，很容易从流程图转变为程序。在设计中，可以把测控系统整个软件分解为若干部分。这些软件部分各自代表了不同的分立操作，把这些不同的分立操作用方框表示，并按一定顺序用连线连接起来，表示它们的操作顺序。这种互相联系的表示图，称为流程图。功能流程图中的模块，只表示所要完成的功能或操作，并不表示具体的程序。在实际工作中，我们总是要先画出一张非常简单的流程图，然后随着对系统各细节认识的加深，逐步对流程图进行补充和修改，使其逐渐趋于完善。程序流程图是功能流程图的扩充和具体化。例如，功能流程图中所列的“初始化”模块，如果写成程序流程图，就应写明清除哪些累加器、寄存器和内存单元等。程序流程图所列举的说明，都针对着微机化测控系统的机器结构，很接近机器指令的语句格式。因此，有了程序流程图，就可以比较方便的写出程序。在大多数情况下，程序流程图的一行说明，只用一条汇编指令并不能完成，而往往需要一条以上的指令。4.1水塔水位控制主程序主流程图的内容是本次设计软件部分的主要内容，首先将单片机及各个期间进行初始化，然后软件设定水位的基本上下限值和超限报警的上下限，之后启动压力传感器，将传感器获得的模拟信号经过A/D装换器进行数据采集，送入单片机中。首先，与报警的上下限值进行比较如果相等的话，就进行报警；如果不等的话，在将采集的数据与设定的基本上下限值进行比较，首先与上限值进行比较，当达到上限值时，就将水泵关闭，然后继续将采集的水位值与下限值比较，当等于下限值时，就开启水泵，进行供水，如此循环往复的检测水塔中的水位值，根据与设定值的比较进行对塔内水位浮动范围的基本控制。

如图4.1所示为主程序流程图。图4.1主流程图

4.2中断报警程序当水塔内的水位与设定的报警上下限值相等的时候，说明系统出现了故障，这时就申请了中断，在中断中进行报警，这时就告诉工作人员根据相应的报警，进行人工增大进水量或者将排水阀加大快速排水。如图4.2所示为中断报警程序流程图。图4.2中断程序流程图

4.3看门狗程序在51单片机中有两个定时器，我们就可以用这两个定时器来对主程序的运行进行监控。我们可以对T0设定一定的定时时间，当产生定时中断的时候对一个变量进行赋值，而这个变量在主程序运行的开始已经有了一个初值，在这里我们要设定的定时值要小于主程序的运行时间，这样在主程序的尾部对变量的值进行判断，如果值发生了预期的变化，就说明T0中断正常，如果没有发生变化则使程序复位。如图4.3所示为看门狗程序流程图。图4.3看门狗程序流程图

第5章WIFI控制系统方案5.1系统的设计要求本设计要求实现通过手机发送指令或者是直接按开关，均可实现对家用电器进行简单控制。5.2方案比较与选择5.2.1控制芯片的选择STC89C52RC芯片作为一种常用MCU应用领域很广了，虽然它没有嵌入式的功能强大，也没有AVR系列反应速度快，但是凭借它简单易懂，功能齐全，性价比高的优势在生产生活中占据着一席之地。因为此系统对芯片处理速度要求不是很大，考虑到主机程序稍微大一些，故TC89C52RC，而从机考虑到体积大小的问题选用了STC12C2052AD。5.2.2WIFI模块的选择方案一：选用华为HG255D无线路由器，对其进行刷机，变为openwrt系统，然后利用它接收手机发出的指令。方案二：选用串口WIFI模块WIFI-M03WIFI-M03是一种嵌入式串口WIFI模块产品。Wifi是基于串口通信无线网络的模块，能够实现用户串口数据到无线网络之间的转换。通过串口Wifi模块，传统的串口设备也能接入无线网络。经斟酌方案一刷机过程比较繁琐，跟单片机的接口驱动不太好移植，另外一个原因就是，会导致主机体积变大。方案二比较方便，可以直接利用单片机的串口通信进行指令的获取。故选用方案二。5.3短距离无线模块的选择方案一：选用315M无线模块315M无线模块作为数据发射模块在现实生活中比较常见。接下来我们以315M无线模块在现实生活中最普遍的应用——车钥匙为例，来对315M无线模块进行简单的理解。大部分车钥匙内部都含有一个315M无线模块，用来实现对车辆的远程控制。当车主不在车内且车辆被物体碰撞或惊动之后会发出信号，而车钥匙内部安装的315M无线模块可以准确无误地接收到这一信号，并发出报警，通知车主车辆遇到了碰撞或惊动。由此我们可以看出315M无线模块在生活中的用处是很大的。方案二：选用NRF24L01无线模块nRF24L01无线收发器芯片是基于单片机的无线发收模块，无需自己编写通信协议适用于短距离通信，效果不错，多用于玩具车，无线鼠标中，市场前景不错。这两种方案中，315M需要自己制作编码，比较繁琐，而且自己编码，容易造成系统不稳定，而NRF24L01比较方便，自带编码，稳定可靠，故选用方案二。5.4开关的选择方案一：选用继电器电磁继电器是一种常用的电器开关，用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，具有隔离的优点，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。缺点是需要吸合电流，功耗稍大，有触点，反应速度不是很迅速。方案二：选用三极管PNP型NPN型E发射极E发射极B基极B基极C集电极C集电PNP型NPN型E发射极E发射极B基极B基极C集电极C集电极图5-1三极管三极管的作用是把小信号放大成大电信号，也可以做无触点开关。具有放大电流的作用，用于功放中。而在很多地方常当直流开关使用，反应灵敏可以达到100KHz。方案三：选用双向可控硅双向可控硅也是一种常用的功率开关，驱动能力比较大，常做为交流无触点开关使用。图5-2双向可控硅光控可控硅也属于可控硅，它把控制端与被控制端隔离开，提高安全性，其输出可以用来安全的触发双向可控硅，不需要在双向可控硅两端并联阻容吸收电路，可以直接触发。图5-3光耦合可控硅经斟酌三者均是利用小电压信号控制大电压，继电器反应速度慢，有触点，闭合有声音，经测试吸合电流需要100mA。三极管适合于做直流开关使用。可控硅可做交流开关使用，经选择选用可控硅。

第6章系统整体设计与仿真6.1系统详细设计及工作原理配置安卓开发环境，通过eclipse编写上位机软件。通过上位机给主机发送 开关控制指令，单片机主机产生中断，接收到之后，蜂鸣器会提示，接着进行数据处理，然后准备给各从机发送。发送时进行编码，加一段识别码，从机接收得到之后，先判断识别码，如果正确则产生动作。主机可以通过指令实现对电器的开关，定时，调光灯控制。当从机接收到定时指令后会启动定时器，根据接收到的指令具体定时时间进行设置，时间设置好会相应的显示在数码管上，时间到后，定时器产生中断，控制可控硅关断用电器。6.2上位机软件的编写下图为手机控制系统的界面图图6-1安卓手机控制界面STC12C2052AD16.2系统框架图与流程图STC12C2052AD1STCSTC12C2052AD2STC89C52RCP3.0/RxP3.1/TxSTC89C52RCP3.0/RxP3.1/Tx手机终端STC12C2052AD3…STCSTC12C2052ADn图6-2系统框图执行指令等待手机发出指令执行指令等待手机发出指令是是等待指令判断从机代码是否正确处理指令等待指令判断从机代码是否正确处理指令向从机发送指令向从机发送指令接受指令发送从机代码+指令信号否接受指令发送从机代码+指令信号否图6-3程序设计流程图PAGE48第7章总结本次设计是通过单片机来实现的，所以查找了大量有关单片机的资料，最终选用了AT89C51单片机，通过设计软件程序确定水位的上下限值，根据到达上下限值用单片机来通过继电器的吸合与断开来控制水泵电机的启停，来实现水塔内水位的控制，设计中选用的是压阻式压力传感器来测量水塔内水位，将液位高度与塔底产生的压力信号转换成电信号，经过相应的调理电路将信号放大，再通过模数转换器TLC0834将采集来的模拟信号转换成可供单片机识别控制的数字信号，经单片机分析处理后送给液晶显示器LCD1602作为实时显示，当测量到的水塔水位高度超过我们设定的报警上限值时，进行上限报警，进行超上限处理；当测量到的水塔水位高度低于我们设定的报警下限值时，进行下限报警，进行超下限处理。当水塔智能水位控制系统启动后，水塔内水位处于循环状态，而当程序出现错误时，系统自动进入看门狗保护电路X25045，使系统可以恢复正常工作。在硬件设计中，还加入了时钟电路和复位电路，时钟电路是保证单片机正常工作的最基本的晶振电路；而复位电路可以在系统出错时，将系统复位，一切恢复初始状态，从而使系统恢复正常，这点在选用的看门狗器件X25045上可以实现。在软件的设计中，当水塔水位正常运行的时候，系统按照主流程图所示的流程平稳的运行。如果一但检测的水位达到报警的条件，则系统将申请中断，并进入中断服务程序，进行相应的报警后的处理。一旦系统出现错误，程序跑飞进入死循环，这时看门狗软件程序，将强制是系统的软件程序，回到最初的正常运行状态。综上所述，将软件和硬件的设计结合起来，构成了本次的水塔智能水位控制。参考文献[1]冯波,陶鹏,赵俊鹏,李翀,牛春霞,张洋瑞,李杰琳,张冰玉.基于用电信息采集系统的低压远程费控分析[J].河北电力技术,2016,06:25-27.[2]莫勇,车艳艳,邓小勇.终端计算机带宽信息远程集中采集系统的设计[J].广西电力,2016,05:49-51.[3]蔡建辉.用电信息采集系统电能计量数据异常的原因探讨[J].信息化建设,2016,01:31-32.[4]刘春华,燕树民,曹胜楠,姜云.浅谈影响用电信息采集质量的主要因素及管控措施[J].科技与企业,2016,04:43.[5]李智.EPON技术在用电信息采集远程通信中的应用[J].企业技术开发,2016,08:88-89.[6]张艳丽.浅析利用信息采集系统消除计量装置异常的方法[J].通讯世界,2016,06:201-202.[7]李飞,李春海,任鹏,马红明,冯波,许志平.用电信息采集系统远程通信模块的优化设计[J].河北电力技术,2016,02:11-12+39.[8]于婷婷,朱龙图,闫荆,黄东岩,王增辉.农田环境信息采集与远程监测系统[J].中国农机化学报,2016,06:220-225.[9]贾方.水质信息实时监测系统的设计研究[J].科技风,2016,11:196-197.[10]滕军政,万宏臣,宫淑华.大坝自动化远程防渗水位信息采集与决策系统的应用[J].中国农业信息,2016,08:37-38.[11]崔永锋,刘伟.远程采集图像特征的优化识别过程仿真[J].控制工程,2016,07:1053-1056.[12]熊美东,李就好,田凯,黄志豪.基于太阳能供电的田间图像采集系统设计[J].江苏农业科学,2016,07:389-393.[13]李二强,叶军.远程多通道环境传感信息采集系统开发设计[J].青海大学学报(自然科学版),2016,04:67-73.[14]李浩,周金霞.专变用电信息采集系统运行分析及若干问题探讨[J].科技创新与应用,2016,28:194-196.[15]赵燕,黄颖,刘程.营销与用电信息采集系统档案同步失败分析[J].江西电力,2016,10:44-46.[16]王化雨.“多表合一”远程集中采集的建设及应用前景浅析[J].山东工业技术,2016,20:229.[17]张少强.PLC水塔水位控制系统设计与仿真[J].可编程控制器与工厂自动化,2011年08期[18]布挺,王帆.基于西门子PLC的水塔水位自动控制系统[J].机械与电子,2009年15期[19]袁新娣.基于单片机的智能水塔水位控制系统设计[J].赣南师范学院学报,2010年6期[20]文定都.单片机用于高楼供水系统[J].电气时代,2001,(10):78-80.[21]李加升.光纤传感器在水塔水位检测中的应用研究[J].技术研发,2007年11期[22]P.R.GrayR,G.Meyer.AnalysisandDesignofAnalogIntegratedcircuits3rdEdition[J].JohnWileyandSons,NewYork,1993 致谢在本次的毕业设计中，我首先要感谢学校的毕业设计指导教师,老师对我的指导，在帮助我完成这次设计的同时教会了我很多的东西，同时感谢在我遇到困难时帮助我的同学们，使我能更加顺利，更加完善的完成本次的设计题目。通过这段时间不懈的努力，终于完成了我的毕业设计智能水塔水位控制系统。在做本次设计的短短的几个月中，我不仅对之前学到的专业知识加强了巩固，更重要的是我学到了更多新的知识，掌握了设计一个系统的步骤、方法、设计思想。在设计中我尽量做到完善，但始终还存在很多不能令人满意的地方，这些地方也暴露了我以前学习过程中的不足之处。我一定在以后的工作中逐渐改善。

附录主程序：CLKBITP1.7CS1BITP1.6ADBITP1.5SCKBITP2.6CS2BITP2.5ORG0000HLJMPMAINORG0013HLJMPT0INTOSETBET0SETBEAMAIN：MOVR0，#60HMOVDPTR，#DZSJ08CLRP1.6DCCZ08：MOVA，#00HMOVCA，@A+DPTRCLRCSUBBA，#0C8HJNCD1ALMPD2D1：SETBP1.0CLRP1.2LCALLDELAYAJMPDCCZ08D2：CLRCCJNEA，#32H，NEXTAJMPD3NEXT：SUBBA，#32HJCD3AJMPD4D3：SETBP1.1SETBP1.2LCALLDELAYAJMPDCCZ08D4:CLRCSUBBA，#9EHJNCGOAJMPD5GO：CLRP1.2LCALLLCD1602ALMPDCCZ08D5：CLRCCJNEA，#50H，WWLAJMPENDWWL：SUBBA，#50HJCENDLCALLLCD1602LJMPDCCZ08END：SETBP1.2LCALLLCD1602LJMPDCCZ08LCD1602：;****************************************************************;本程序用来驱动LCD1602 *;**************************************************************** RS BIT P2.0 ;RS引脚 RW BIT P2.1 ;RW引脚 E BIT P2.2 ;使能信号引脚 DAT_X EQU 08H ;存放DDRAM的列序号 DAT_Y EQU 09H ;存放DDRAM的行序号 DAT_C EQU 10H ;存放待显示的数据;**************************************************************** ORG 0000H AJMP START ORG 0030H;****************************************************************;对LCD进行初始化 *;****************************************************************START:MOV SP, #5FH; LCALL DL_1640U ;延时大约（不小于）1.64ms MOV A, #38H ;初始化LCD，数据总线为８位 ;显示２行，57点阵/字符 LCALL CMD_LC ;调用指令发送程序 MOV A, #0FH ;开显示，有光标闪烁 LCALL CMD_LC ;调用指令发送程序 MOV A, #06H ;写入新数据后光标右移， ;写入新数据后，屏幕不移动 LCALL CMD_LC ;调用指令发送程序 MOV A, #01H ;清楚屏幕显示 LCALL CMD_LC ;调用指令发送程序 LCALL DL_1640U ;延时1.64ms，因为清屏指令 ;的执行时间是1.64ms;****************************************************************;主程序 *;****************************