科技情报开发与经济

文章编号：１００５－６０３３（２００７）１８－０１８８－０３

ＳＣＩ－ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ２００７年第１７卷第１８期

收稿日期：２００７－０４－０２

基于ＧＰＲＳ技术的地下水监测系统的设计

吴建军１，陈俊杰２，王轩力１

（１．太原理工大学阳泉学院，山西阳泉，０４５０００；２．太原理工大学，山西太原，０３００２４）摘

要：介绍了一种通过ＧＰＲＳ技术传输水情数据的方法，实现了对地下水监测点的

远程监控，并详细论述了系统的组成和工作原理、硬件的配置、软件的设计等。关键词：ＧＰＲＳ；ＭＳＰ４３０；地下水监测系统中图分类号：ＴＮ９２；ＴＶ２１１．１

文献标识码：Ａ

本项目研究应用ＧＰＲＳ数据传输技术实现地下水水位的自动监测问题。微控制器以其体积小、功耗低、使用方便等特点，广泛应用于各种工业、民用的嵌入式系统中。而随着互联网（Ｉｎｔ）的兴起与普及，使用ｅｒｎｅｔ微控制器通过互联网传送数据就变得非常有意义。目前使用微控制器上网的解决方案一般有两种：一种是采用微控制器驱动网络芯片，通过以太网连接Ｉｎｔｅｒｎｅｔ；另一种是使用微控制器直接驱动调制解调器（ＭＯＤＥＭ），通过电话线向ＩＳＰ拨号上网。这两种方案的缺点在于都要使用有线网络，无法应用于边远地区或可移动系统中。针对这一问题，本文提出一种基于ＧＰＲＳ技术的微控制器上网解决方案，即使用微控制器通过驱动ＧＰＲＳＭＯＤＥＭ经由中国移动的ＧＰＲＳ无线网络连接到Ｉｎｔｅｒｎｅｔ实现上网。这种方案的优点在于：覆盖面广，适用于广大偏远地区；功耗低，适用于电池供电系统；传输数据量大且费用低；安装简便，维护方便。采样数据给数据总线，Ｐ０口读取数据，并与片内数据区原始数据对应单

１ＧＰＲＳ技术简介

（ＧｅｎｅｒａｌＰａｃｋｅｔＲａｄｉＧＰＲＳｏＳｅｒｖｉｃｅ）是通用分组无线业务的简称，是一种以全球手机系统（ＧＳＭ）为基础的数据传输技术。ＧＰＲＳ和以往连续在频道传输的方式（如ＧＳＭ）不同，是以分包（ｐａｃｋｅｔ）的形式来传输，信道是共享使用的，需要的时候才有数据包产生。用户可以随时进行数据传输，而不是每次都需要拨号上网。ＧＰＲＳ的数据传输速率可提升到５６ｋｂ／ｓ，甚至１１４ｋｂ／ｓ。

２系统的实现

整个系统由水文数据监测仪、监控中心、通信网络等部分组成，见图１。

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钮，表示和局结束。如果需要棋谱，将Ｕ盘插入ＵＳＢ口，将以固定格式把棋谱数据存入Ｕ盘。操作过程是：先将棋谱整理好，如果超过１ｋＢ，则会将１ｋＢ的棋谱存外存，其余存在片内ＲＡＭ中。输出时，将棋谱全部存入外存中，然后每批７６８Ｂ调入内存ＲＡＭ中，按照ＵＳＢ数据包规格，批量（１２个包）。然后做初始化：Ｐ０输出命令字节到数据总向ＵＳＢ接口传输

（“１”“０”线，Ｐ１口的２脚送高电平＝命令，＝数据），Ｐ２口高３位送出选择地址１０１，通过３－８译码器的９脚输出低电平选通ＵＳＢ模块（１１脚），１６脚发送写脉冲，将命令写到ＵＳＢ芯片，设置端点、读取状态、数据传输方式等，然后Ｐ０连续输出１２个数据包，当传输完后，再调入后续棋谱，做下一个传输操作，直到写完收据为止。

在程序运行中，还要通过多次读采样数据和各种方法来纠错，以保

元的数据比较，暂存比较结果，再度读取数据，做３次这样的比较，取两次相同结果作为最后的结果。不相同时，表示有棋子移动，判断出哪一位不同，确定是哪一个棋子已经移开，暂记棋子编号，并根据规则，计算出落子的所有位置。根据可能位置，转换成采样点的位置，也就找到那个锁存器，直接计算出Ｐ０口地址，做读取数据操作。读取的数据再与原始位置数据比较，不同时，表示刚才的棋子移到此处；相同时，表示棋子没有移到此处。依次做下一个读操作，直到找见落子的位置。将棋子新旧位置按棋谱规则编码，并与棋子编号一同存入片内棋谱数据区中，如果超过１

ｋＢ，则转移到外存中。具体操作是：Ｐ０口和Ｐ２口的低５位按照地址指针给出的地址送出，并锁存Ｐ０口地址，Ｐ０口再取数据，Ｐ２口的２６，２７，２８位送出１１０地址，使３－８译码器９脚输出低电平，选中外存（ＤＳ１２２５），Ｐ３口１６脚发写脉冲，完成一次写外存操作，依次循环，写完１ｋＢ。改Ｐ２的高位地址为其他地址，并将此步棋送显示模块显示和异步通信。显示操作步骤是：Ｐ０口送显示命令，Ｐ２口送选择地址，使得３－８译码器的１２脚（“１”或１１脚给出低电平，选中某个显示模块，Ｐ１口的２脚送高电平＝命令，“０”（“０”“１”（即显＝数据），１５脚送送低脉冲＝写，＝读），将显示的命令示方式）写入显示模块。Ｐ２口高３位置“１”，断开片选，准备要显示的数据。Ｐ１口的２脚再低电平，变为数据操作，Ｐ０口输出棋谱数据，再一次选通该显示模块，１５脚再次低脉冲，完成写数据操作，显示模块自动显示数据，ＬＣＴ１６０２带有标准字符库，只需送字符代码即可。当秒时钟中断产生时，对相应的显示模块写时间数据。操作同，只是位置不同而已。如此循环下去，直到出现死局或和局为止。和局时如果需要干预，按一下结束

证棋谱的正确性。

４结语

本文介绍了电子棋盘的设计原理和实现的具体方法，使得单片机的

应用更加广泛，也使得棋类比赛有了精确的电子设备。此设备已获得国家专利。

（本文参考文献因著录项目不全被删除）

（责任编辑：邱娅男）

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第一作者简介：赵

巍，男，１９５４年４月生，１９７８年毕业于北京科技

大学，高级工程师，山西省经济信息中心，山西省太原市，０３０００１．

ＴｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＳＣＭｉｎｔｈｅＣｈｅｓｓｅｓＭａｔｃｈ

ＺＨＡＯＷｅｉ

ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｈｅｓｓｂｏａｒｄｉｎｔｈｅｃｈｅｓｓｅｓｍａｔｃｈａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｓｃｏｒｅｓ，ａｎｄｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｈｅｓｓｂｏａｒｄ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ＳＣＭ；ｃｈｅｓｓｅｓｍａｔｃｈ；ｓｅｎｓｏｒ

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