基于GPRS和MCS-51单片机的数据采集器是一种实时在线环境监测系统，它采用分组无线业务GPRS将实时在线检测到的环境状况通过Internet传到环保部门监测信息处理中心，监测信息实时处理软件通过对采集来的数据进行整理分析，使环保机关足不出户即能掌握辖区监测点和污染源的监测指标信息，从而使环保机关的管理在机制上实现从人工化向信息化的转变，克服了过去对各项环境指标的检测主要靠环保人员到现场手工取样，带回实验室分析后再作出结论的周期长、效率低的问题;还可以提高对环境的监测频次，克服过去由于监测频次低，总结出来的环境质量和污染源监测信息可信度较低的问题。

　　整个系统的具体工作过程见图1。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4~20mA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。

　　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量程设置及参数显示;从CPU专门负责各自通道的数据采集、转换及存储，这样可以避免各通道切换带来数据信号的干扰，保证数据测量的精确可靠。从CPU用两种方式（RS-485串行通讯方式及4～20mA电流环方式）来接收或转换各个在线）。从功能上，采集器电路划分为以下几个组成部分：

　　单片机控制单元电路包括两片单片机AT89S52（分别用主CPU和从CPU表示）、高速1K双口静态RAMIDT7130、E2PROMAT24C512等器件。MASTERCPU主要用来控制、通讯（与上位机远程通讯，与SLAVECPU进行数据的接受和发送命令等通讯操作）;SLAVECPU主要用来对采集来的数据进行数据转换，并与MASTERCPU进行数据传递。AT89S52内含8K的FLASH作为程序存储器。高速1K双口静态RAMIDT7130作为MASTERCPU和SLAVECPU通讯的共享RAM。

　　参数数据存储采用外部扩展一片64K的E2PROM（AT24C512），用于数据存储，并根据需要将数据送去显示或上传。

　　A/D转换电路采用MAX197，用于将监测仪器送来的4～20mA的模拟信号转换成数字信号送至单片机进行处理。MAX197芯片是美国MAXIM公司近年的新产品，是多量程（±10V，±5V，0～10V，0～5V）、8通道、12位高精度的A/D转换器。它采用逐次逼近工作方式，有标准的微机接口。三态数据I/O口用做8位数据总线，数据总线的时序与绝大多数通用的微处理器兼容。全部逻辑输入和输出与TTL/CMOS电平兼容。新型A/D转换器芯片MAX197与一般A/D转换器芯片相比，具有极好的性能价格比，仅需单一+5V供电，且外围电路简单，可简化电路设计。

　　在此采集器系统选用从CPU与其联接。使AT89C52的P0.0～P0.7与MAX197的D0～D7相连。P2.7作片选信号，MAX197的地址分配为7000H。选择MAX197为软件设置低功耗工作方式，所以置SHDN脚为高电平，本例采用内部基准电压，所以REF、REFDJ均通过电容接地。用P1.7脚用做判读高、低位数据的选择线，直接与HBEN脚相连。MAX197的INT脚与从CPU的P1.6相连，作为转换识别信号。

　　由于环境监测点地理位置比较分散、偏僻、自然条件较差，采用有线传输需要架设专线，成本太高。无线传输因组网迅速灵活、建设周期短、成本低，特别适合条件差的野外使用环境和跨区域的应用。特别是随着移动通讯技术的发展，采用无线网络方式来传输数据已成为新的发展趋势。这里采用了深圳宏电公司的GPRS无线数据终端单元（DTU）作为监测数据的传输单元，其主要技术特点有：

　　一是透明数据传输。H7100GPRSDTU直接提供RS485或RS232接口，使用简单、方便，为用户的数据设备提供透明的传输通道;二是后台计算机支持经。普通GPRSModem通常需要附着在PC机上虚拟拨号上网，利用PC机的资源进行数据收发和协议转换;而H7100GPRSDTU内置自动网络连接和协议处理模块，无须后台计算机支持;三是点、点对多点、对等、实时数据传输。H7100GPRSDTU可以实现点~点、点~多点、中心~多点的对等数据传输，传输时延一般小于1s;四是永远在线GPRSDTU一开机就能自动附着在GPRS网络上，并与数据中心建立通讯链路，随时收发用户数据设备的数据。由于H7100GPRSDTU直接提供RS485或RS232接口，因此和主CPU之间的通讯电路采用两种串行通讯方式：即RS-485和RS-232方式。分别采用MAXIM公司的MAX1487和MAX202E通讯芯片来实现，通过内定的通讯协议及GPRS数据传输单元与远程的监测信息处理中心进行数据传输。

　　本采集器采用比高科技公司的BC7281芯片来实现采集器上的相关参数输入及数据显示。该芯片可驱动8位或16位数码管显示，具有64键键盘接口，内含去抖功能，具有2种键盘工作模式，适应不同应用要求，独具光柱译码方式，可独立控制两条64段光柱显示，段寻址功能便于控制独立的LED，16位均均可独立控制闪烁属性，闪烁速度软件可调，段驱动极性及移位脉冲时序均可控，可配合各种形式的驱动电路，键盘部分具有键值锁存功能，内部显示寄存器和控制寄存器的内容均可读出，且采用2线制的高速串行接口与CPU连接，大大简化了电路设计，编程较为方便。

　　本文介绍的数据采集器具备对多路模拟量（4~20mA信号）的自动连续采集、转换、存储及数据传输功能，能自动保存最近6-30天检测数据。由于具备RS-232和RS-485通讯接口，可以方便地外接其他的检测模块。另外该采集器还使用了GPRS无线传输模块。

　　1引言 基于RTX51的乐曲编辑发生器以AT89S52单片机为控制核心，操作者可以通过4×4矩阵键盘输入约定格式的任意乐曲，按“播放”键后，系统便开始播放所编辑的乐曲，并且音调和节拍都可以由单片机精确控制。为了降低成本，在最小硬件设计的基础上，系统的功能尽可能用软件来实现，系统软件是在面向MCS-51系列单片机的嵌入式实时多任务操作系统RTX51Tiny平台上，用C51高级语言和MCS-51汇编语言混合编程而开发的。 2 系统硬件设计 为了今后能够在线升级用户应用程序，采用带ISP接口的单片机AT89S52为核心构成乐曲编辑发生器。AT89S52具有快速8051内核、8 KB FlashE2PROM、256 B IDATA

　　AT89S52为核心的乐曲编辑发生器的设计 /

　　1.1 温度控制系统设计发展历史及意义 温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域 ,如家电、汽车、材料、电力电子等 ,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同 , 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用 ,但由于继电器动作频繁 ,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。而采用数字温度传

　　的DS18B20温控系统设计 /

　　盛群(Holtek)推出新系列具射频(RF)发射功能的微(MCU)--BC48R2020，该产品积体电路(IC)为16NSOP封装，脚位兼容老产品HT48R01T3，并且符合工业上-40～85°C工作温度与高抗杂讯之性能要求。 RF部份可支援300M～450MHz的发射频率，以ASK方式调变，资料传输速率(Data Rate)可达10kbps以上；在3.5伏特(V)工作电压下，发射功率最高可达安规范围上限10dBm。由于附加Data Tracking功能，仅在有Data Out时才发射，不需MCU额外控制，使得整个系统及IC的功耗非常低。 此外，新产品内建精准Internal 8MHz Oscillator，提供MC

　　1 系统设计目标 系统总体设计思想是以SST89E564RC单片机为控制核心，整个系统硬件部分包括温度检测部分、控制执行部分、显示及键盘系统及最小系统基本电路。系统利用单片机获得温度传感器数据并与系统设计值进行比较，根据比较结果分别控制执行系统。温度控制系统控制框图如图1所示。 2 系统硬件设计 根据系统所需完成的功能，设计系统硬件结构如图2所示。 2．1 控制核心 系统采用SST89E564RC单片机作为控制核心，进行温度采集、信息显示及执行机构的控制。SST89E564RC是美国SST公司推出的高可靠、小扇区结构的FLASH单片机，内部嵌入72 KB的Super-Flash，1 KB的RAM，通过

　　的多点温控采暖控制系统的设计 /

　　3.2 基于Verilog HDL 语言的硬件程序设计 本设计采用Verilog HDL 语言进行协议芯片的程序设计，Verilog HDL 语言是一种硬件描述语言，设计数字芯片时可以按照层次描述，并可以进行时序建模。本设计采用混合设计模式，主要设计的模块有状态机、协议帧检测、FIFO 设计等。 1)状态机设计。 协议芯片的顶层模块是状态部分，协议芯片共有四个状态， 分别处理基于Verilog HDL 程序语言的状态机描述伪代码如下： 2)协议帧检测。 本协议芯片的帧校验和采用简单的加和形式进行，在接收一方，如果数据帧中有用数据的加和同后续的校验和字节相同，则协议是正确的，否则丢弃该帧。协

　　和CPLD的PLC背板总线协议接口芯片设计（二） /

　　51单片机内部集成了许多通信接口，其中行串口（UART）是最常用的一种。UART是一种异步串行通信协议，可以通过两根数据线实现数据传输。在嵌入式系统中，UART广泛应用于串口调试、数据通信、远程控制等领域。本文将介绍51单片机内部行串口的基本原理和应用。 一、UART的基本原理 1. UART通信原理 UART通信采用异步串行传输方式，数据按位逐个地发送和接收。UART通信需要确定以下几个参数：波特率、数据位数、停止位数和奇偶校验位。 其中，波特率表示每秒钟发送或接收的数据位数，常用的波特率有9600、19200、38400等。数据位数表示每个字节的数据位数，常用的数据位数有7位和8位；停止位数表示每个字节的停止位数，常用的停

　　】内行串口及其应用 /

　　日前，在第二届滴水湖RISC-V论坛上，珠海昇生微电子有限责任公司创始人、CEO 阳昕介绍了昇生微的新款MCU SS26L1X，这是一款面向多节电池移动设备控制管理的MCU。 阳昕介绍道，昇生微的RISC-V一共规划两个系列，一个是全自研的低功耗/高能耗比系列AndRISC-V0内。