水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)設計

蔡宛濤++韓峰++薛曉

摘 要：目前水質問題日益嚴重，且水質監(jiān)測數據單一，不能很好反映污染情況，所以設計一個水質遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以使水質監(jiān)測工作系統(tǒng)化、信息化。設計的水質監(jiān)測系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)測部分和水質監(jiān)測中心機房部分?，F(xiàn)場監(jiān)測部分主要是現(xiàn)場水質監(jiān)測采集模塊和遠程測控模塊。水質監(jiān)測中心部分就是帶有數據記錄儲存的計算機，用于保存數據。本設計以水的酸堿度為主，溫度為參考量，用單片機采集參數，通過485總線可與遠程測控模塊相連實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務。

關鍵詞：監(jiān)測 單片機 酸堿度 溫度

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0014-02

水質自動監(jiān)測系統(tǒng)是20世紀70年代發(fā)展起來的，1966年紐約州安裝了第一臺水質自動化監(jiān)測器，然后美國各州開始效仿，現(xiàn)在美國已有了以計算機為主體的、全國性的遠程水質自動監(jiān)測網。而我國對水質自動監(jiān)測系統(tǒng)的研究始于80年代，我國傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方法多是人工操作，主要是在某些斷面或監(jiān)測點定時定點瞬時取樣，然后將樣品帶回實驗室分析或者野外進行現(xiàn)場測定。隨著經濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)在我國已經建立全國重點流域水質在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且可以很好的監(jiān)測水質變化，掌握水污染變化，但是我國各地區(qū)的監(jiān)測水平不一致，重點流域和經濟發(fā)達城市監(jiān)測系統(tǒng)水平較高，已經開始和發(fā)達國家的技術接軌，但是偏遠地區(qū)或經濟不發(fā)達的地區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)水平較低，有些地方甚至還是采用人工監(jiān)測的手段，我國的水質監(jiān)測系統(tǒng)還需要很多完善。本設計針對監(jiān)測問題提供一個可行的監(jiān)測思路，使監(jiān)測工作方便化、系統(tǒng)化。

1 系統(tǒng)設計思路

水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成。水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通的。現(xiàn)場監(jiān)測模塊首先通過各種傳感器對反映設備工作狀態(tài)的數據進行采集，并進行分析處理和判斷，然后將結果數據進行緩存，通過與單片機相連的顯示模塊進行顯示，實現(xiàn)即時顯示的功能?，F(xiàn)場監(jiān)測采集模塊再通過RS485總線與RTU模塊相連通訊，RTU內含有專用的GSM模塊，RTU先通過RS485總線把測得的數據進行收集，然后通過人為設定時間，按時將收到的水質數據通過GSM模塊經過GSM無線網絡發(fā)送短消息給監(jiān)測中心站，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測無線傳輸。水質監(jiān)測中心作用為數據監(jiān)聽、接收并將其與數據庫進行連接，將數據保存到數據庫中，完成了水質監(jiān)測中心對水質參數的接收、保存及管理功能。設計思路框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 測量模塊設計

系統(tǒng)以AT89C52作為主控單片機，溫度傳感器直接與AT89C52單片機相連完成溫度的測量，而pH傳感器則需要信號調理電路、抗干擾電路和A/D轉換電路后能使單片機完成測量，然后測量結果可以在液晶顯示模塊即時顯示，然后通過RS485總線傳輸出去。

2.2 單片機最小系統(tǒng)

系統(tǒng)以AT89C52最小系統(tǒng)為基礎，AT89C52芯片為中心，在RST端口外接一復位電路，在XTAL1端口和XTAL2端口外接震蕩電路，然后把VCC和EA端口接VCC。這樣一單片機最小系統(tǒng)就成功了。此時單片機就能實行基本的功能，晶振可以為單片機提供時鐘周期，復位電路可以解決重啟問題，EA解決了單片機讀取內部存儲的問題，最后VCC和GND保證芯片工作。最小系統(tǒng)圖略。

2.3 傳感器

pH傳感器采用復合電極，玻璃電極作為測量電極，甘汞電極作為參考電極，當氫離子濃度發(fā)生變化時，玻璃電極和甘汞電極之間的電動勢也隨著變化，這就是復合電極的測定原理。以玻璃電極為指示電極，銀-氯化銀電極為參比電極，將兩種電極形成的復合電極插入待測溶液中，復合電極和待測溶液形成原電池，復合玻璃電極的兩條輸出引線分別接原電池正極和負極。依據nernst方程，原電池的輸出電動勢與被測溶液pH值之間滿足式E=E0+KT（pHx-pH0）。E為原電池輸出電動勢，E0為常數，為與電極材料，內參比溶液，內參比電極以及電位有關的電位差，K為常數，為nernst系數，T為被測溶液的絕對溫度，pHx是被測溶液的pH值，pH0為復合玻璃電極內緩沖溶液pH值。

2.5 抗干擾電路

由于信號放大電路很容易受到其他信號干擾，主要表現(xiàn)為工頻干擾，對于諧波的干擾可通過低通濾波器去掉，要去掉49.5～50.5 Hz的干擾就需要一個陷波器。50Hz工頻信號對信號采集有很大影響，必須除去。本設計采用雙T有源濾波器來濾除50Hz的工頻信號。電路的中心頻率：f=1/2π RC。對于f>f0的高頻信號，兩個串聯(lián)的電容C阻抗很低，信號可經過電容直接傳輸到運放的同相輸入端即Ui=U+；對于f

2.6 12位A/D轉換

TLC2543是12位分辯率A/D轉換器，在工作溫度范圍內10μs轉換時間，11個模擬輸入通道，3路內置自測試方式；采樣率為66kbps，線性誤差±1LSBmax，有轉換結束輸出EOC；具有單、雙極性輸出。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了，其中CLK為輸入/輸出時鐘端。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了。TLC2543接單片機如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設計

主程序中首先對系統(tǒng)的各個參數，變量，I/O口和串口進行了初始化。通過定時器精確計時產生中斷，每中斷一次即啟動一次AD轉換子程序，讀取各個監(jiān)測通道的測量信號。又通過調用溫度檢測子程序對測量值進行溫度補償處理測量信號。最后調用LCD1602顯示子程序，將測量值顯示出來。完成了對傳感器測量信號的采集、處理和顯示的主循環(huán)。同時把測得的數據進行保存，保存的位置為自定義的存儲空間，以便查找使用，然后通過串口中斷把數據發(fā)送給了RTU，RTU再發(fā)送數據給接收設備，整體主程序如圖4所示。

4 結論

本文系統(tǒng)介紹了水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)的設計方法。水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成，水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務，對水質監(jiān)測工作具有一定的參考價值。

參考文獻

[1] 王凱軍，賈立敏.城市污水生物處理新技術開發(fā)與應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2001.

[2] 郭鵬，孫瑋，韓璞.基于手機短消息（SMS）的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)的研制[J].計算機測量與控制，2002：506-507.

[3] 戴衛(wèi)恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[4] Bates R G，Detemination of pH theory and practice[M].wiley.Water Environment Systems，1999.

[5] 朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩.Proteus教程-電子線路設計、制版與仿真[M].北京清華大學出版社，2008.

摘 要：目前水質問題日益嚴重，且水質監(jiān)測數據單一，不能很好反映污染情況，所以設計一個水質遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以使水質監(jiān)測工作系統(tǒng)化、信息化。設計的水質監(jiān)測系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)測部分和水質監(jiān)測中心機房部分?，F(xiàn)場監(jiān)測部分主要是現(xiàn)場水質監(jiān)測采集模塊和遠程測控模塊。水質監(jiān)測中心部分就是帶有數據記錄儲存的計算機，用于保存數據。本設計以水的酸堿度為主，溫度為參考量，用單片機采集參數，通過485總線可與遠程測控模塊相連實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務。

關鍵詞：監(jiān)測 單片機 酸堿度 溫度

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0014-02

水質自動監(jiān)測系統(tǒng)是20世紀70年代發(fā)展起來的，1966年紐約州安裝了第一臺水質自動化監(jiān)測器，然后美國各州開始效仿，現(xiàn)在美國已有了以計算機為主體的、全國性的遠程水質自動監(jiān)測網。而我國對水質自動監(jiān)測系統(tǒng)的研究始于80年代，我國傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方法多是人工操作，主要是在某些斷面或監(jiān)測點定時定點瞬時取樣，然后將樣品帶回實驗室分析或者野外進行現(xiàn)場測定。隨著經濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)在我國已經建立全國重點流域水質在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且可以很好的監(jiān)測水質變化，掌握水污染變化，但是我國各地區(qū)的監(jiān)測水平不一致，重點流域和經濟發(fā)達城市監(jiān)測系統(tǒng)水平較高，已經開始和發(fā)達國家的技術接軌，但是偏遠地區(qū)或經濟不發(fā)達的地區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)水平較低，有些地方甚至還是采用人工監(jiān)測的手段，我國的水質監(jiān)測系統(tǒng)還需要很多完善。本設計針對監(jiān)測問題提供一個可行的監(jiān)測思路，使監(jiān)測工作方便化、系統(tǒng)化。

1 系統(tǒng)設計思路

水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成。水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通的?，F(xiàn)場監(jiān)測模塊首先通過各種傳感器對反映設備工作狀態(tài)的數據進行采集，并進行分析處理和判斷，然后將結果數據進行緩存，通過與單片機相連的顯示模塊進行顯示，實現(xiàn)即時顯示的功能?，F(xiàn)場監(jiān)測采集模塊再通過RS485總線與RTU模塊相連通訊，RTU內含有專用的GSM模塊，RTU先通過RS485總線把測得的數據進行收集，然后通過人為設定時間，按時將收到的水質數據通過GSM模塊經過GSM無線網絡發(fā)送短消息給監(jiān)測中心站，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測無線傳輸。水質監(jiān)測中心作用為數據監(jiān)聽、接收并將其與數據庫進行連接，將數據保存到數據庫中，完成了水質監(jiān)測中心對水質參數的接收、保存及管理功能。設計思路框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 測量模塊設計

系統(tǒng)以AT89C52作為主控單片機，溫度傳感器直接與AT89C52單片機相連完成溫度的測量，而pH傳感器則需要信號調理電路、抗干擾電路和A/D轉換電路后能使單片機完成測量，然后測量結果可以在液晶顯示模塊即時顯示，然后通過RS485總線傳輸出去。

2.2 單片機最小系統(tǒng)

系統(tǒng)以AT89C52最小系統(tǒng)為基礎，AT89C52芯片為中心，在RST端口外接一復位電路，在XTAL1端口和XTAL2端口外接震蕩電路，然后把VCC和EA端口接VCC。這樣一單片機最小系統(tǒng)就成功了。此時單片機就能實行基本的功能，晶振可以為單片機提供時鐘周期，復位電路可以解決重啟問題，EA解決了單片機讀取內部存儲的問題，最后VCC和GND保證芯片工作。最小系統(tǒng)圖略。

2.3 傳感器

pH傳感器采用復合電極，玻璃電極作為測量電極，甘汞電極作為參考電極，當氫離子濃度發(fā)生變化時，玻璃電極和甘汞電極之間的電動勢也隨著變化，這就是復合電極的測定原理。以玻璃電極為指示電極，銀-氯化銀電極為參比電極，將兩種電極形成的復合電極插入待測溶液中，復合電極和待測溶液形成原電池，復合玻璃電極的兩條輸出引線分別接原電池正極和負極。依據nernst方程，原電池的輸出電動勢與被測溶液pH值之間滿足式E=E0+KT（pHx-pH0）。E為原電池輸出電動勢，E0為常數，為與電極材料，內參比溶液，內參比電極以及電位有關的電位差，K為常數，為nernst系數，T為被測溶液的絕對溫度，pHx是被測溶液的pH值，pH0為復合玻璃電極內緩沖溶液pH值。

2.5 抗干擾電路

由于信號放大電路很容易受到其他信號干擾，主要表現(xiàn)為工頻干擾，對于諧波的干擾可通過低通濾波器去掉，要去掉49.5～50.5 Hz的干擾就需要一個陷波器。50Hz工頻信號對信號采集有很大影響，必須除去。本設計采用雙T有源濾波器來濾除50Hz的工頻信號。電路的中心頻率：f=1/2π RC。對于f>f0的高頻信號，兩個串聯(lián)的電容C阻抗很低，信號可經過電容直接傳輸到運放的同相輸入端即Ui=U+；對于f

2.6 12位A/D轉換

TLC2543是12位分辯率A/D轉換器，在工作溫度范圍內10μs轉換時間，11個模擬輸入通道，3路內置自測試方式；采樣率為66kbps，線性誤差±1LSBmax，有轉換結束輸出EOC；具有單、雙極性輸出。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了，其中CLK為輸入/輸出時鐘端。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了。TLC2543接單片機如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設計

主程序中首先對系統(tǒng)的各個參數，變量，I/O口和串口進行了初始化。通過定時器精確計時產生中斷，每中斷一次即啟動一次AD轉換子程序，讀取各個監(jiān)測通道的測量信號。又通過調用溫度檢測子程序對測量值進行溫度補償處理測量信號。最后調用LCD1602顯示子程序，將測量值顯示出來。完成了對傳感器測量信號的采集、處理和顯示的主循環(huán)。同時把測得的數據進行保存，保存的位置為自定義的存儲空間，以便查找使用，然后通過串口中斷把數據發(fā)送給了RTU，RTU再發(fā)送數據給接收設備，整體主程序如圖4所示。

4 結論

本文系統(tǒng)介紹了水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)的設計方法。水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成，水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務，對水質監(jiān)測工作具有一定的參考價值。

參考文獻

[1] 王凱軍，賈立敏.城市污水生物處理新技術開發(fā)與應用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2001.

[2] 郭鵬，孫瑋，韓璞.基于手機短消息（SMS）的遠程無線監(jiān)控系統(tǒng)的研制[J].計算機測量與控制，2002：506-507.

[3] 戴衛(wèi)恒.51單片機C語言應用程序設計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[4] Bates R G，Detemination of pH theory and practice[M].wiley.Water Environment Systems，1999.

[5] 朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩.Proteus教程-電子線路設計、制版與仿真[M].北京清華大學出版社，2008.

摘 要：目前水質問題日益嚴重，且水質監(jiān)測數據單一，不能很好反映污染情況，所以設計一個水質遠程監(jiān)測系統(tǒng)可以使水質監(jiān)測工作系統(tǒng)化、信息化。設計的水質監(jiān)測系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)測部分和水質監(jiān)測中心機房部分?，F(xiàn)場監(jiān)測部分主要是現(xiàn)場水質監(jiān)測采集模塊和遠程測控模塊。水質監(jiān)測中心部分就是帶有數據記錄儲存的計算機，用于保存數據。本設計以水的酸堿度為主，溫度為參考量，用單片機采集參數，通過485總線可與遠程測控模塊相連實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務。

關鍵詞：監(jiān)測 單片機 酸堿度 溫度

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0014-02

水質自動監(jiān)測系統(tǒng)是20世紀70年代發(fā)展起來的，1966年紐約州安裝了第一臺水質自動化監(jiān)測器，然后美國各州開始效仿，現(xiàn)在美國已有了以計算機為主體的、全國性的遠程水質自動監(jiān)測網。而我國對水質自動監(jiān)測系統(tǒng)的研究始于80年代，我國傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測方法多是人工操作，主要是在某些斷面或監(jiān)測點定時定點瞬時取樣，然后將樣品帶回實驗室分析或者野外進行現(xiàn)場測定。隨著經濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)在我國已經建立全國重點流域水質在線監(jiān)測系統(tǒng)，并且可以很好的監(jiān)測水質變化，掌握水污染變化，但是我國各地區(qū)的監(jiān)測水平不一致，重點流域和經濟發(fā)達城市監(jiān)測系統(tǒng)水平較高，已經開始和發(fā)達國家的技術接軌，但是偏遠地區(qū)或經濟不發(fā)達的地區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)水平較低，有些地方甚至還是采用人工監(jiān)測的手段，我國的水質監(jiān)測系統(tǒng)還需要很多完善。本設計針對監(jiān)測問題提供一個可行的監(jiān)測思路，使監(jiān)測工作方便化、系統(tǒng)化。

1 系統(tǒng)設計思路

水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成。水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通的?，F(xiàn)場監(jiān)測模塊首先通過各種傳感器對反映設備工作狀態(tài)的數據進行采集，并進行分析處理和判斷，然后將結果數據進行緩存，通過與單片機相連的顯示模塊進行顯示，實現(xiàn)即時顯示的功能?，F(xiàn)場監(jiān)測采集模塊再通過RS485總線與RTU模塊相連通訊，RTU內含有專用的GSM模塊，RTU先通過RS485總線把測得的數據進行收集，然后通過人為設定時間，按時將收到的水質數據通過GSM模塊經過GSM無線網絡發(fā)送短消息給監(jiān)測中心站，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測無線傳輸。水質監(jiān)測中心作用為數據監(jiān)聽、接收并將其與數據庫進行連接，將數據保存到數據庫中，完成了水質監(jiān)測中心對水質參數的接收、保存及管理功能。設計思路框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)硬件設計

2.1 測量模塊設計

系統(tǒng)以AT89C52作為主控單片機，溫度傳感器直接與AT89C52單片機相連完成溫度的測量，而pH傳感器則需要信號調理電路、抗干擾電路和A/D轉換電路后能使單片機完成測量，然后測量結果可以在液晶顯示模塊即時顯示，然后通過RS485總線傳輸出去。

2.2 單片機最小系統(tǒng)

系統(tǒng)以AT89C52最小系統(tǒng)為基礎，AT89C52芯片為中心，在RST端口外接一復位電路，在XTAL1端口和XTAL2端口外接震蕩電路，然后把VCC和EA端口接VCC。這樣一單片機最小系統(tǒng)就成功了。此時單片機就能實行基本的功能，晶振可以為單片機提供時鐘周期，復位電路可以解決重啟問題，EA解決了單片機讀取內部存儲的問題，最后VCC和GND保證芯片工作。最小系統(tǒng)圖略。

2.3 傳感器

pH傳感器采用復合電極，玻璃電極作為測量電極，甘汞電極作為參考電極，當氫離子濃度發(fā)生變化時，玻璃電極和甘汞電極之間的電動勢也隨著變化，這就是復合電極的測定原理。以玻璃電極為指示電極，銀-氯化銀電極為參比電極，將兩種電極形成的復合電極插入待測溶液中，復合電極和待測溶液形成原電池，復合玻璃電極的兩條輸出引線分別接原電池正極和負極。依據nernst方程，原電池的輸出電動勢與被測溶液pH值之間滿足式E=E0+KT（pHx-pH0）。E為原電池輸出電動勢，E0為常數，為與電極材料，內參比溶液，內參比電極以及電位有關的電位差，K為常數，為nernst系數，T為被測溶液的絕對溫度，pHx是被測溶液的pH值，pH0為復合玻璃電極內緩沖溶液pH值。

2.5 抗干擾電路

由于信號放大電路很容易受到其他信號干擾，主要表現(xiàn)為工頻干擾，對于諧波的干擾可通過低通濾波器去掉，要去掉49.5～50.5 Hz的干擾就需要一個陷波器。50Hz工頻信號對信號采集有很大影響，必須除去。本設計采用雙T有源濾波器來濾除50Hz的工頻信號。電路的中心頻率：f=1/2π RC。對于f>f0的高頻信號，兩個串聯(lián)的電容C阻抗很低，信號可經過電容直接傳輸到運放的同相輸入端即Ui=U+；對于f

2.6 12位A/D轉換

TLC2543是12位分辯率A/D轉換器，在工作溫度范圍內10μs轉換時間，11個模擬輸入通道，3路內置自測試方式；采樣率為66kbps，線性誤差±1LSBmax，有轉換結束輸出EOC；具有單、雙極性輸出。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了，其中CLK為輸入/輸出時鐘端。TLC2543是12位串行A/D芯片，所以模擬信號輸入可以只采用一個端口，本設計采用的是AIN0，然后只需把TLC2543的主要功能端接在單片機I/O口上就行了。TLC2543接單片機如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設計

主程序中首先對系統(tǒng)的各個參數，變量，I/O口和串口進行了初始化。通過定時器精確計時產生中斷，每中斷一次即啟動一次AD轉換子程序，讀取各個監(jiān)測通道的測量信號。又通過調用溫度檢測子程序對測量值進行溫度補償處理測量信號。最后調用LCD1602顯示子程序，將測量值顯示出來。完成了對傳感器測量信號的采集、處理和顯示的主循環(huán)。同時把測得的數據進行保存，保存的位置為自定義的存儲空間，以便查找使用，然后通過串口中斷把數據發(fā)送給了RTU，RTU再發(fā)送數據給接收設備，整體主程序如圖4所示。

4 結論

本文系統(tǒng)介紹了水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)的設計方法。水質遠程監(jiān)測數據采集系統(tǒng)由監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分兩部分組成。監(jiān)測現(xiàn)場部分主要是由水質監(jiān)測模塊和內部帶有GSM模塊的RTU單元組成，水質監(jiān)測中心部分則是裝有環(huán)保綜合管理信息系統(tǒng)軟件的PC機和短信息終端接收設備，監(jiān)測現(xiàn)場部分和水質監(jiān)測中心部分是通過GSM無線網絡實現(xiàn)互通，實現(xiàn)水質遠程監(jiān)測數據采集任務，對水質監(jiān)測工作具有一定的參考價值。

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