基于AT89S52的水情遙測終端設計與實現

2．2 通信接口電路設計
遙測終端的最終目標是將采集的水情數據處理成幀，利用無線數傳電臺進行遠距離傳輸后傳送至中心站。使用RS-232作為與電臺連接的接口，它亦可連接SMS／GSM、GPRS等通信模塊，以滿足不同應用環境下的需求，提高了系統的通用性。
調制解調采用全雙工低速MODEM芯片MC145442，它含有完整的頻率變換調變(FSK)調制器、解調器和濾波器，提供300波特率的FSK信號的雙向數據傳輸，支持呼叫模式和應答模式。通信接口電路結構如圖4所示，串口電平轉換使用MAX232芯片，MC145442的RXD、TXD、RXA1／RXA 2、TXA端口分別為數據接收端、數據發送端、載波接收端和載波發送端。

2．3 人機接口電路設計
為體現系統友好的人機接口界面，便于輸入和顯示控制參數等，采用1602字符型液晶顯示模塊作為輸出顯示器件。1602顯示模塊內置控制驅動器HD44780，顯示和驅動工作均由此控制器和外圍電路完成。配置4x4鍵盤，負責快速、準確、方便地設置參數和實現各種控制功能。鍵盤直接由P1口的高、低字節構成，采用中斷輸出，即列線連接與門器件接外部中斷1，置行線和列線分別為高電平和低電平，當有鍵按下時，電路輸出低電平，觸發中斷后進入中斷例程，判斷哪個鍵被按下。
2．4 其他擴展電路
本系統選用低功耗的CMOS AT24C08芯片作為擴充存儲器，該芯片是帶有I2C總線接口的8 kB的串行EEPROM，電路上將P2．3、P2．4與SCL和SDA相連。該存儲器中保存設置參數、歷史水情數據和數據采集的時間標記，用戶可通過按鍵進行顯示、查閱。
數據采集的時間標記和報平安時間間隔計算則采用DS1302實時時鐘芯片來實現。DS1302提供年、月、周、日、時、秒的數據信息，采用SPI與CPU進行通信，接口簡單，只需RST復位、I／O數據線、SCLK串行時鐘線分別于P2．5、P2．6、P2．7相連。
遙測終端安裝在野外，沒有持續的電力供給，為實現長期無人值守環境下的自動監測，采用20 W／12 V的太陽能板和蓄電池供電系統。

3 系統軟件設計
遙測終端實現的主要功能有：根據規約(產生1 mm雨量：水位每變化1 cm，且滿足時間間隔5 min)采集各種傳感器數據和電源狀態參數信息，并進行存儲和發送；無參數發送時終端處于值守狀態下，按自報周期(缺省值為8 h)向中心站全量發送數據，以指示遙測站正常工作，實現報平安功能：招報方式下，響應中心站的數據要求指令，采集各種數據并全量發送：響應鍵盤指令，接收和更新參數的設置與修改，動態顯示水情數據、終端狀態信息等；通話功能，工作人員可現場通過電臺與中繼站或中心站聯系，為指揮調度、現場維護提供話務功能。