基于AT89S52的水情遥测终端设计与实现

2．2 通信接口电路设计
遥测终端的最终目标是将采集的水情数据处理成帧，利用无线数传电台进行远距离传输后传送至中心站。使用RS-232作为与电台连接的接口，它亦可连接SMS／GSM、GPRS等通信模块，以满足不同应用环境下的需求，提高了系统的通用性。
调制解调采用全双工低速MODEM芯片MC145442，它含有完整的频率变换调变(FSK)调制器、解调器和滤波器，提供300波特率的FSK信号的双向数据传输，支持呼叫模式和应答模式。通信接口电路结构如图4所示，串口电平转换使用MAX232芯片，MC145442的RXD、TXD、RXA1／RXA 2、TXA端口分别为数据接收端、数据发送端、载波接收端和载波发送端。

2．3 人机接口电路设计
为体现系统友好的人机接口界面，便于输入和显示控制参数等，采用1602字符型液晶显示模块作为输出显示器件。1602显示模块内置控制驱动器HD44780，显示和驱动工作均由此控制器和外围电路完成。配置4x4键盘，负责快速、准确、方便地设置参数和实现各种控制功能。键盘直接由P1口的高、低字节构成，采用中断输出，即列线连接与门器件接外部中断1，置行线和列线分别为高电平和低电平，当有键按下时，电路输出低电平，触发中断后进入中断例程，判断哪个键被按下。
2．4 其他扩展电路
本系统选用低功耗的CMOS AT24C08芯片作为扩充存储器，该芯片是带有I2C总线接口的8 kB的串行EEPROM，电路上将P2．3、P2．4与SCL和SDA相连。该存储器中保存设置参数、历史水情数据和数据采集的时间标记，用户可通过按键进行显示、查阅。
数据采集的时间标记和报平安时间间隔计算则采用DS1302实时时钟芯片来实现。DS1302提供年、月、周、日、时、秒的数据信息，采用SPI与CPU进行通信，接口简单，只需RST复位、I／O数据线、SCLK串行时钟线分别于P2．5、P2．6、P2．7相连。
遥测终端安装在野外，没有持续的电力供给，为实现长期无人值守环境下的自动监测，采用20 W／12 V的太阳能板和蓄电池供电系统。

3 系统软件设计
遥测终端实现的主要功能有：根据规约(产生1 mm雨量：水位每变化1 cm，且满足时间间隔5 min)采集各种传感器数据和电源状态参数信息，并进行存储和发送；无参数发送时终端处于值守状态下，按自报周期(缺省值为8 h)向中心站全量发送数据，以指示遥测站正常工作，实现报平安功能：招报方式下，响应中心站的数据要求指令，采集各种数据并全量发送：响应键盘指令，接收和更新参数的设置与修改，动态显示水情数据、终端状态信息等；通话功能，工作人员可现场通过电台与中继站或中心站联系，为指挥调度、现场维护提供话务功能。