新型水情遥测终端的设计

    雨量传感器使用的是翻斗雨量计，采用单路采集方式。当降雨量达到翻斗雨量计触发值时，雨量计的两个输入信号产生反转，从而引发外部中断，唤醒处于休眠模式的微控制器，微控制器转入正常工作状态，执行雨量中断程序，将对检测到的雨量信号进行累加和保存。
    水位的采集是使用12路并行线直接与微控制器的I／O口相连，水位采用查询方式，定时读取数据。
2．4 固态存储模块设计
    固态存储模块由铁电存储器FRAM和大容量存储SD卡组成。铁电存储器FRAM可以作为数据的缓冲区，微控制器将采集的数据可以先暂存到铁电存储器FRAM中，然后最终将数据存放在存储卡中，实现大容量的存储。FRAM、SD卡都是用SPI总线与Atmega1280连接的，可以方便快速地进行数据通信。

3 遥测终端软件设计
    遥测终端软件设计的目标是实现在无人值守的情况下，有效地采集水位、雨量等水情信息，并做相应处理和存储，最后及时上传到中心站。
3．1 软件主程序设计
    主程序是终端系统软件的核心部分，对系统进行总体的控制。主程序首先要进行系统参数的初始化工作，在没有任务需要执行时，系统休眠以降低功耗、节省电量。当触发中断时，系统被唤醒恢复到正常工作状态，进入中断服务程序，处理完任务后，再次将系统设置成休眠状态。
    系统的软件总体结构如图4所示。

   
    系统被唤醒后，进入中断服务程序，执行的中断程序包括Modem中断程序，秒中断程序，定时中断程序，按键中断程序和雨量、水位中断程序等。
3．2 双重数据通信程序设计
    在双重数据通信程序设计中，首先要对无线模块MC703进行复位检测，初始化参数，然后检测网络信号质量，进行无线连接。在没有数据发送时，模块选择休眠，降低功耗。当需要发送数据时，唤醒MC703模块，将数据发送出去。当检测到网络信号质量不好时，或者无线连接不上时，选用调制解调器CMX868A芯片，启动备用电台，及时向中心站发送数据。数据通信程序设计如图5所示。

   
    模块初始化的工作中，通过串口发送AT命令设置串口的波特率，查看模块的型号，软件的版本号，设置功能模式，将调试的错误上报，以及查看系统的信息和模式。初始化的主要命令流程如下：
   
   
    模块的无线连接使用AT命令进行PPP拨号上网，使用外置的协议栈，通过TCP／IP方式发送数据，／需要的主要AT命令流程如下：
   

4 结束语
    设计的遥测终端RTU主要能完成对水情数据的自动采集与存储，显示数据和终端的工作状态，并且将数据发送给中心站。在数据传输中终端采用了CDMA网络和超短波网络双重通信方式，正常工作情况是使用CDMA网络进行数据传送。当在CDMA网络无法覆盖到的偏远地区时，或者CDMA公用网络需要维护，不能使用时，都可以使用备用的超短波网络及时将数据上传给中心站，实现不间断的通信。这样，水利管理部门能够及时得到准确的水情信息，有效地采取措施防洪防汛，提高水利调度的效率，满足了水利信息化的要求。

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