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水利科技 2005 年第 2 期
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AT89C51 单片机在水文测报系统中的应用
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廖立伟
(福建省闽江洪水预警报中心, 福建福州 350001)
摘要: 该文介绍水文测报系统数据采集终端的系统组成、A T89C51 单片机性能、串行口工作
方式及其与无线数字电台接口实现数据采集的硬件设计。
关键词: A T89C51 ; 双向 I/ O 线; 串行口; I/ O 片选
中图分类号: TP368 1 文献标识码:B 文章编号:1002 - 3011 (2005) 02 - 0059 - 02
水文测报系统数据采集终端主要功能是: 当雨量或水位统组成如下:
有增量变化时(雨量增加 1mm , 水位每 5min 变化 1cm) , 自(1) 外围数据采集传感器。数据采集传感器中水位计采
动采集该数据信息并主动向中心站或中继站发送数据。微处集实时水位数据, 通过并行 17 个水位输入接口产生 TTL 电
理存储器 AT89C51 芯片, 又称 CPU , 在实现系统终端数据平, 同时由 RS 触发器(与非门电路组成) 产生的水位变化
采集、编码等自动功能方面起着举足轻重的作用。通过存储单脉冲信号送中央微处理控制系统; 雨量计通过 RS 触发器
在 CPU 内的软件和其外围接口控制电路, AT89C51 将采集产生的雨量变化单脉冲接口电路将信号送微处理控制系统。
到的数据组成特定的串行编码格式, 以 300 波特的速率发给(2) 中央微处理控制系统。中央微处理控制系统由
调制器, 同时, 它还通过定时器、中断等实现数据采集终端 AT89C51 及外围接口控制电路组成, 通过编程存储在 CPU
其他的功能。中的软件将本站所属区号、地址、采集所得电压、水位、雨
1 AT89C51 单片机性能量等数值组成特定的编码格式, 采用标准的异步通讯串行口
AT89C51 是一个低电压、低功耗、高性能 CMOS 8 位单方式, 通过串行输出通道 TXD 送 300 波特调制器。调制器
片机, 含 4k bytes 可反复擦写的只读程序存储器( EPROM) 采用 FSK 调制方式, 通过移位合成电路和低通滤波电路输
和 128 bytes 随机存取数据存储器( RAM) 。器件采用 AT 出平滑的、传号= 980Hz、空号= 1180Hz、中心频率=
MEL 公司高密度、非易失性存储技术生产, 兼容标准 MCS 1080Hz 的 FSK 调制信号。为确保系统运行稳定和功能完整,
- 51 指令系统。片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单该模块具有如下功能: 定时自检发送; 发射机长发保护; 死
元。40 个引脚, 32 个外部双向输入/ 输出( I/ O) 端口, 同机自动复位; 手动站地址设置; 发送前导时间设置; 单雨
时内含 2 个外中断口, 2 个 16 位可编程定时计数器, 2 个全量、单水位、雨量水位站设定; 人工测试发送和手动雨量数
双工串行通信口。可以按常规方法进行编程, 也可以在线编据清零。
程。AT89C51 将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一(3) 无线数传电台。无线数传电台采用整机电台, 将
起, 特别是可反复擦写