北京交通大学
硕士学位论文
基于GPRS和MCS-51单片机的水质监测系统的设计
姓名：董建
申请学位级别：硕士
专业：电子与通信工程
指导教师：陈后金
20071201
２系统总体设计
２．１监测系统的工作过程
整个系统的具体工作过程如下图所示：数据采集器单元将流量计、ＰＨ计、ＣＯＤ计等各个现场测量仪器输出的标准４－－２０毫安的电流信号转变成数字信号，并对采集数据进行内部保存，然后通过ＧＰＲＳ模块采用无线传输方式发送给监控中心，由运行在监控中心计算机中的“监测信息实时处理系统”软件进行监测数据的集中处理和分析，监控中心人员就可以根据处理和分析后的数据了解采集点出的环境质量状况．
２．２功能规划
２．２．１系统硬件结构
采集器采用双ＣＰＵ结构，主ＣＰＵ专门负责与监测软件之间的数据通讯传输和
存储及数据传输功能：
（３）转换分辨率为１．２２毫伏；
（４）环境温度．２啦４５℃，环境湿度１０％－９０％：
（５）能自动保存最近６－３０天检测数据；
（６）功能模块可以自由添加、扩充（可以扩充至１６通道）；
（７）具备ＲＳ．２３２和Ｒｓ４８５通讯接口；
（８）通讯速率在９６００．－６２５００ｔ，ｒ，ｓ之间可调，５７６００ｂｐｓ为缺省值；
（９）可以根据测量仪器输出的上、下限范围进行手动设定参数的转换范围；
（１０）具备状态输入接口，可以采集设备状态参数（供电状态、设备故障）；２．３外观设计
从功能及节约成本考虑，采集器采用标准的ｌｕ机箱单元，前面板采用ＦＶＣ材料的膜结构，设计如下图：
２．４设计原则及扩展性
具体在硬件功能模块的设计中，为了使设计合理，确保测量的精度，以获得最佳的设计效果，应该注意一下几个设计原则：
一、用比较流行的或是功能更完善的芯片
功能强的芯片能够达到更高的精度和可靠性，可大大简化电路设计，使系统的精度和可靠性得到了保证。通过正确选用高性能的接口控制芯片，提高了系统的可靠性，并使设计留有余地，为以后的升级及功能扩展提供了方便。
二、电路设计上应该留有余地，以考虑将来扩展和修改的需要