基于嵌入式GSM模块的水文监测系统的设计

6 模／数转换原理

本文使用4位半双积分A／D转换器ICL7135，精度高、价廉，转换速度较低(2～4次／s)。本应用中，该器件的使用方法与常规不同，如图3所示，单片机的P3．4(T0)提供积分器所需的时钟脉冲clock，在BUSY为高电平期间，与门开放，单片机的P3．3(INT1)对该clock计数，根据该计数值即可计算被测电压ui。原理如下：

根据双积分型A／D转换器的工作原理，第一阶段对被测电压ui进行定时积分，其定时时间固定为：

T1=n1×Tc (1)

第二阶段对参考电压UREF进行定压积分，积分时间为：

T2=n2×Tc (2)

式中：Tc是clock时钟的周期；n1是第一阶段积分期间内部计数器的计数值，本器件已知为20 000；n2是第2阶段积分期间内部计数器的计数值。设在积分期间被积分电压为恒值，可以推得：

对于ICL7135，在积分(包括1，2两个阶段)期间，其“BUSY”端输出高电平信号，图3中，单片机在BUSY=1期间对clock计数，因此该计数值为n1+n2，而已知“n1=20 000”，所以“n2=单片机计数值-20 000”，于是根据式(4)可算得被测电压ui。该方法电路连接简单且编程亦较简单。

7 结语

水文数据监测与采集的内容涉及江河水位、水库水位、雨量甚至气温、风力风向等方面，监测点分散性大、数量多、地理环境差，若自建微波等无线通信网络实现数据传送，致使设备复杂、工程投入大，运行维护费用高。近年移动通信业务以及微电脑技术的迅速发展，可以很好弥补传统上的不足，本文是基于移动通信平台的一种设计实例，实验表明费用低、可靠性高，具有较实用意义，可推广应用于相类似的其他领域。