量信息，并将检测到的水位信息以及雨量及时的发送到中心处理站点，其必须具有高

可靠性和备份的通讯机制。水文遥测站兼具雨量遥测站和水库检测站的功能。

从图2．3可以看出，水文遥测站设计方案特点为：

／单片机作为系统的核心处理芯片

／太阳能控制板作为系统电源来源

／PSTN或卫星通信作为通信手段

／水位传感器以及雨量计作为探测传感器

／其他外围辅助芯片

7

2

系

统

设

计

指

标

与

总

体

工程硕士论文

图2．3水文 位 遥测站设备结构图

2．3本章小结

方

案

本章主要研究水情检测系统的主要技术指标，并给出总体设计方案，根据系统的

不同要求，分别给出雨量遥测站、水库检测站和水文遥测站的设计方案，为后面的具

体设计奠定基础。 8

基于单片机的水情监测系统设计

机为核心，通过SDI．12总线将多个传感器采

集到的雨量、水库、水文 位 数据传输到单片机串口，单片机可以将采集到的数据

到中心站。完成实时数据采集、存储、传输的功能。

3．1单片机原理及接口技术

3．1．1单片机的选择

将运算器、控制器、存储器和各种I／O接口等计算机的主要部件集成在一块芯片

上，就能得到一个单芯片的微型计算机。它虽然只是一个芯片，但在组成

和功能上己

且可靠性高，适合应用于工业过程控制、智能仪器仪表和监测系统的前端装置。

单片机的种类繁多，选择合适的单片机是单片机系统设计的关键，即选择适当字

长的单片机。按字长单片机可分为4位机、8位机、16位机、32位机等。位数越长，

单片机的功能越强，但成本将增高。因此，必需根据具体任务进行选择，否则，将会

影响系统的功能造价。目前，市场芯片资源丰富，且价格便宜，生产单片机的厂商不

本系统在数据处理上速度要求不是很高，8位单片机即可，又因本系统需要处理

数量较大的数据，程序占用空间也较大，而对定时器／计数器和中断源的数量要求不

多。本系统选用Atmel公司的AT89C51芯片。

3．1．2

AT89C51内部结构

只读存储器的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储器技术制造。其内部

资源分配如下：1个8位的微处理器 CPU ；2个16位定时器／计数器；5个中断源；

的串行I／0口，用于实现单片机和微机之间的串行通讯；4个8位并行I／0接口PO～P3，

每个口即可以用作输入，也可以用作输出。图3．1是AT89C51的内部结构图【101。

9

3

基

于

单

片

机

的

水

情

监

测

技

术

工程硕士论文

图3．1AT89C51的内部结构图

3．1．3

AT89C51引脚及功能

AT89C51芯片引脚如图3．2所示：

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