城市河道水位远程监控系统研究与设计

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1、 题 目 城市河道水位远程监控系统研究与设计 学生姓名 马 柱 柱 学号 1113024076 所在学院 物 理 与 电 信 工 程 学 院 专业班级 通 信 工 程 专 业 1103 班 指导教师 郑 争 兵 完成地点 物 理 与 电 信 工 程 学 院 实 验 室 2015 年 6月 3日毕业论文设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通信1103班 学生姓名 马柱柱 一、毕业论文设计题目 城市河道水位远程监控系统研究与设计 二、毕业论文设计工作自 2015 年 1 月 10 日 起至 2015 年 6 月 10 日止三、毕业论文设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业

2、论文设计的内容要求：目前我国对河道水位的监测大部分区域仍旧处在人工定时测量的层次上，比如说使用电表、测钟、测绳等半自动测量工具。这些测量方法不仅会耗费许多人力和物力资源，而且很容易造成很大的人为误差。随着科学技术的不断发展，随着对社会劳动成本的不断增长，传统的测量方法在许多领域已经不能满足人们的要求，因此，设计了城市河道水位远程监控系统，具体要求如下： 1. 采用超声波非接触式测量方法完成水位测量； 2. 利用GPRSDTU模块实现远程数据传输功能和报警功能； 3.系统集成，完成功能调试。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.103.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方

3、案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.204.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.15.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。 指 导 教 师 系 (教 研 室) 通 信 教 研 室 系(教研室)主任签名 批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期 学生签名 陕西理工学院毕业设计城市河道水位远程监控系统研究与设计 马柱柱（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班，陕西 汉中 723003）指导教师：郑争兵 摘 要 目前我国对河道水位的监测大部分区域仍旧处在人工定时测量

4、的层次上，随着经济的发展和社会的进步，传统的河道水位测量方法在许多领域已经不能满足人们的要求。结合世界上应用广泛的全球移动通讯系统即GSM（Global System for Mobile Communications），设计出来一款远程报警系统提上了日程。本设计主要由STC89C52RC单片机和GSM MODEM组成，通过超声波对水位的监控，借助最可靠、最成熟的GSM移动网络，以最直观的英文短消息，直接把报警距离的情况反映到用户的手机屏幕上，一改传统的有线方式，使整个水位监测系统更加完善、更加现代化。设计中介绍了单片机、GSM、超声波的基础知识，同时设计出了相关的各部分电路原理图以及软件流程

5、，软、硬件相结合，详细介绍了整个系统。 关 键 词 单片机，全球移动通讯系统模块，超声波 Research and design of remote monitoring system for urban river channel water levelMa Zhuzhu (Grade11,Class3,Major of Communication Engineering，School of Physics and telecommunication Engineering of Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003,China)

6、Tutor: Zheng ZhengbingAbstract：At present, the monitoring of river water level in China is still at the level of manual measurement .With the advancement of economic and social development, the traditional method of river water level measurement cannot meet peoples demands in many fields. Combined w

7、ith the world's widely used global system for mobile communication system that is GSM (Global System for Mobile Communications), designed a remote alarm system put on the agenda. This paper will present the application to the security system, primarily by the design of MCU and GSM MODEM STC89C52

8、RC composed by Ultrasonic, with the most reliable, mature GSM mobile network in the most intuitive English short message directly to the alarm distance reflected in the user's phone screen, a change in the traditional wired, so that the whole Water level monitoring system better and more modern.

9、 Design introduces the basics of MCU, GSM, and Ultrasonic while the design of the relevant parts of the circuit diagram and software processes, software and hardware combination, detailing the entire system. Key words：MCU, GSM Modules, Ultrasonic.II 目 录1绪论12系统方案选择和论证43硬件设计及实现63.1 单片机最小系统63.2 超声波电路63

10、.3 LCD显示电路103.4 报警电路123.5 串行与无线通信电路124软件设计154.1开发环境与主程序设计154.2 数据处理采集程序设计194.3 显示程序设计194.4 SIM 900A程序设计205系统调试265.1硬件电路调试265.2软件仿真调试28总 结31致谢32参考文献33附录A 英文文献原文34附录B 英文文献译文41附录C 源程序47附录D 元器件清单61III1绪论1.1课题背景 伴随着社会的发展以及社会生产力水平的逐渐提高，大量的农村户口居民转入城市，使得城市人口数量急速增长，众多城市的人口密度越来越大，使得城市现代化建设面临严重的挑战。其中城市河道的治理与维护

11、显得非常重要。一座城市，不仅作为一个地区的政治中心，更是作为经济、文化和科技中心，其单位土地的价值是非常高的。然而快速的城市化发展使得相应的城市基础设施建设跟不上来，尤其是城市河道的建设与治理。城市化快速的发展已然改变了城市附近区域的河道水位情况，每当遇到大雨时，河流总量猛然增大，经常引起城市洪涝问题。而且许多城市发展的过快，城市河道基础设施也不是非常完善，防灾防水措施也十分薄弱，最终导致城市河道水位的急剧上升，河道水位的溢出，造成了大量惨重的城市洪灾问题，很有可能直接威胁到广大人民群众的生命财产安全。所以，城市河道水位的实时监测是十分有必要的。近些年来，对河道水位进行实时、准确的监测越来越受