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摘要：在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常需要對(duì)水位進(jìn)行測(cè)量和控制．但是，在一般的情況下需要測(cè)量的水池或水塔和控制室都有相當(dāng)長(zhǎng)的距離，常常需要架設(shè)上百到近千米的輸電和控制線(xiàn)路，十分麻煩和費(fèi)用大．給測(cè)量和控制帶來(lái)了極大的不方便．本文設(shè)計(jì)了一種利用單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)測(cè)量和顯示系統(tǒng)．不需要架設(shè)電纜，實(shí)現(xiàn)了水位的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)． 本文首先概述了遠(yuǎn)程水位檢測(cè)系統(tǒng)的意義及其應(yīng)用前景，對(duì)比了國(guó)內(nèi)外發(fā)展的情況，提出了遠(yuǎn)程水位檢測(cè)系統(tǒng)的總體構(gòu)建思路，將基于單片機(jī)的水位檢測(cè)系統(tǒng)作為重點(diǎn)研究對(duì)象，分別從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)．硬件部分主要由水位采集、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線(xiàn)通信等部分組成，水位采集部分利用超聲波水位傳感器進(jìn)行模擬信號(hào)采集，數(shù)據(jù)處理部分采用C8051F單片機(jī)接收到超聲波傳感器水位數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采集的信號(hào)通過(guò)串行接口送入單片機(jī)由LCD1062進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示，并通過(guò)nRF24L01進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，位于遠(yuǎn)處的上位機(jī)部分進(jìn)行數(shù)據(jù)接收并顯示．軟件部分是串口通信程序和單片機(jī)控制程序．最后探討了MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)的思路及具體設(shè)計(jì)方法． 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；遠(yuǎn)程檢測(cè)；水位；串口通信
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 課題研究的背景及意義-1 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-1 1.3 論文研究?jī)?nèi)容-1 第2章 方案設(shè)計(jì)及比較-3 2.1 系統(tǒng)方案分析-3 2.1.1 水位測(cè)量方式選擇-3 2.1.2 通信方式的選擇-3 2.1.3 顯示模塊的選擇-3 2. 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)-4 第3章 遠(yuǎn)程水位檢測(cè)硬件設(shè)計(jì)-5 3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)-5 3.1.1 C8051F系列單片機(jī)-5 3.1.2 復(fù)位電路-6 3.1.3 時(shí)鐘電路-6 3.2 水位測(cè)量傳感器模塊-7 3.3 電源模塊-8 3.4 無(wú)線(xiàn)傳輸模塊-9 3.4.1 nRF24L01主要特性-9 3.4.2 引腳功能及描述-9 3.5 顯示模塊-10 3.6 串口通信模塊-12 第4章 遠(yuǎn)程水位檢測(cè)軟件設(shè)計(jì)-13 4.1 主程序設(shè)計(jì)-13 4.2 子程序設(shè)計(jì)-15 4.2.1 數(shù)據(jù)采集子程序-15 4.2.2 無(wú)線(xiàn)發(fā)射子程序-16 4.2.3 無(wú)線(xiàn)接收子程序-17 4.3 MCGS組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)上位機(jī)軟件-17 4.3.1 MCGS組態(tài)軟件概述-17 4.3.2 MCGS組態(tài)畫(huà)面-18 4.3.3 水位控制工程中數(shù)據(jù)對(duì)象的設(shè)置-19 4.3.4 水位控制工程中動(dòng)畫(huà)連接-19 4.4 MCGS組態(tài)軟件與單片機(jī)的連接-20 4.4.1 通信協(xié)議和數(shù)據(jù)格式-20 4.4.2 串口操作函數(shù)-21 第5章 結(jié)論與展望-23 5.1 結(jié)論-23 5.2 不足之處及未來(lái)展望-23 參考文獻(xiàn)-24 致謝-25 附錄 電路原理圖-26 |
