开题报告范例

姓 名 xxx

专业 自动化

班级 5班

学 号 06220511

指导教师 xxx

题目类型：工程设计

题目：无线水情监测系统设计

一、引言

水情监测系统是一种采集监测区域内雨量,水位等水情信息的实时数据采集系统.这种方法将监测区域内的水情信息以实时传输的方式传递至信息处理中心,便于相关部门及时进行水文预报、测报,从而减少水害损失,提高水资源的利用率,产生较大的社会效益。

现代通信技术、计算机网络和信息技术等的数据采集系统己广泛地应用到测量、监测、控制、诊断、科学试验等各个领域中。gsm网络经过多年的发展，已经比较成熟，如何充分利用现有的gsm网络资源，发挥其网络覆盖率高、用户数量大等优势，开展多种增值业务。水利工程一般分布较分散，由于gsm网络不受距离限制， 另一方面，单片机和pc机通过串行接口构成的多微机监测系统已经广泛应用于工业控制、数据监测等场合。这些系统大多采用rs232，rs485或是有线modem、无线电台的通信方式，其固有的缺陷在很大程度上限制了其使用的场合和应用场合。 因此，以gsm网络为数字通信平台，对于水利水情远程监测有极大的应用价值。gsm网络和监测系统的结合具有非常良好的应用前景。

二、设计的主要内容、功能及技术指标

1、设计的主要内容毕业设计的主要内容

本设计的无线水情监测系统，是利用gsm无线通信网络对远程水渠水位进行监测的系统，该系统采集水渠上下游水位信息，并将水位信息通过gsm无线网络发送到监控中心。同时，该系统具备历史数据存储、实时采集发送、修改接收信息手机用户手机号和修改采集周期与水位校正偏差的功能。

2、设计实现的主要功能

1)水位信息自动采集、转换、存储;

2)根据设定时间，定时给监控中心发送实时水位信息;

3)根据监控中心的需要，随时发送实时水位信息;

4)可以通过监控中心远程修改参数;

5)具有当地显示上下游水位功能;

6)同时可以给3个手机用户发送水情信息。

3、主要技术指标

1)主要技术指标各参数测量范围为：

上游水位：0～5m ;测量误差不大于±5mm;

上游水位：0～5m ;测量误差不大于±5mm;

2)实时采集周期可在1～9999分钟内可调，发送周期=1次/2小时;

3)校正水位偏差范围10～500cm;

三、系统工作原理及系统框图

1)系统原理

无线水情监测系统设计的基本原理为：通过水位传感感器采集水渠上下游水位信息，并将水位信息通过tc35gsm无线网络发送到监控中心，单片机通过翻译tc35gsm模块传来的信息，控制lcd显示，tc35gsm模块自身有短信模式，将水情信息传送给三个手机用户。

本次设计选用cbm-2100作为水位传感器，为电压型输出。单片机选用89c51，它内含8路逐次逼近式10位a/d转换器。现场单片机将模拟量转换成数字量，并进行运算和比较，传送给tc35gsm模块控制数据无线传输，由主控的gsm模块接收，并将数据传送给主控单片机，通过lcd显示。并进行比较，若超过上限或下限，声光报警。同时，由主控单片机控制主控tc35gsm模块由短信形式发送水情信息给三个手机用户，也可以修改手机用户。要求也发送给现场gsm模块，修改采集周期。

2)系统框图

gsm网络

主控原理图

四、单片机的选择

本设计的单片机为下位机的主要部分，其主要来实现处理湿度、温度、压力信号，电源的开启与关闭，处理上位机发送的信息，使lcd实时显示实际数据和传输数据等功能。

本设计采用at89c51单片机作为下位机的主控制器。

at89c51是以8051为内核的8位单片机，内部有4kb的rom.可以满足控制系统的需

要.不再扩展程序存储器。单片机采用双列直插封装，有40个引脚。该单片机采用atmel公司的高密度非易失性存储技术制造，与美国intel公司生产的mcs—51系列单片机的指令和引脚设置兼容。其主要特征如下：

﹙1﹚18位cpu

﹙2﹚内置4k字节可重复编程flash，可重复擦写1000次

﹙3﹚完全定态操作：0hz~24hz，可输出时钟信号

﹙4﹚128b的片内数据存储器

﹙5﹚32根可编程i/o线

﹙6﹚62个16位定时/计数器

﹙7﹚中断系统有6个中断源，可编为两个优先级

﹙8﹚一个全双工可编程串行通道

﹙9﹚具有两种节能模式：闲置模式和掉电模式