基于嵌入式GSM模塊的水文監測系統的設計

6 模／數轉換原理

本文使用4位半雙積分A／D轉換器ICL7135，精度高、價(jià)廉，轉換速度較低(2～4次／s)。本應用中，該器件的使用方法與常規不同，如圖3所示，單片機的P3．4(T0)提供積分器所需的時(shí)鐘脈沖clock，在BUSY為高電平期間，與門(mén)開(kāi)放，單片機的P3．3(INT1)對該clock計數，根據該計數值即可計算被測電壓ui。原理如下：

根據雙積分型A／D轉換器的工作原理，第一階段對被測電壓ui進(jìn)行定時(shí)積分，其定時(shí)時(shí)間固定為：

T1=n1×Tc (1)

第二階段對參考電壓UREF進(jìn)行定壓積分，積分時(shí)間為：

T2=n2×Tc (2)

式中：Tc是clock時(shí)鐘的周期；n1是第一階段積分期間內部計數器的計數值，本器件已知為20 000；n2是第2階段積分期間內部計數器的計數值。設在積分期間被積分電壓為恒值，可以推得：

對于ICL7135，在積分(包括1，2兩個(gè)階段)期間，其“BUSY”端輸出高電平信號，圖3中，單片機在BUSY=1期間對clock計數，因此該計數值為n1+n2，而已知“n1=20 000”，所以“n2=單片機計數值-20 000”，于是根據式(4)可算得被測電壓ui。該方法電路連接簡(jiǎn)單且編程亦較簡(jiǎn)單。

7 結語(yǔ)

水文數據監測與采集的內容涉及江河水位、水庫水位、雨量甚至氣溫、風(fēng)力風(fēng)向等方面，監測點(diǎn)分散性大、數量多、地理環(huán)境差，若自建微波等無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據傳送，致使設備復雜、工程投入大，運行維護費用高。近年移動(dòng)通信業(yè)務(wù)以及微電腦技術(shù)的迅速發(fā)展，可以很好彌補傳統上的不足，本文是基于移動(dòng)通信平臺的一種設計實(shí)例，實(shí)驗表明費用低、可靠性高，具有較實(shí)用意義，可推廣應用于相類(lèi)似的其他領(lǐng)域。