论文总字数：23008字

摘 要

随着人们生活水平的提高，家庭汽车数量的不断增加，现今大多数小区都是通过地下停车来解决停车难的问题，同时也带来一定不安全因素，地下车库火灾、地下漏水等安全问题也浮出水面。

针对此种问题本文以通过设计一种多功能防涝地下车库保护系统，从而达到对远程水位信息的分析、预警、控制的实际目的。本设计旨在对地下车库水位实时远程监测分析，采集端通过超声波传感器测量水位信息由单片机处理后实时计算水位信息，结合RS-485远程通信技术将水位数据传输至接收端，通过对远程数据的处理与分析，数码管显示实时水位，当车库水位超过警戒水位时触发设置在车库外的警报装置引起相关工作人员的注意，最终通过自动控制排水泵及时排出车库内的积水，以保证车库内的车辆安全。

该设计方法实现了地下车库水位数据的远程传输，提高了水位信息在数据传输和远程控制上的时效性，使工作人员掌握实时水位信息，提高了地下停车的安全性，对防治地下车库洪涝灾害有着重要的意义。

关键词： 水位监测； 485通信； STC89C52

Remote Monitoring System of Underground Garage Water Level Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

With the improvement of people's living standard and the increasing number of family cars, most communities now solve the problem of parking difficulty by underground parking, which also brings some unsafe factors. Safety problems such as underground garage fire and underground water leakage also surface.

Aiming at this problem, this paper aims to design a multi-functional protection system for waterlogging prevention underground garage, so as to achieve the practical purpose of analyzing, warning and controlling the remote water level information. This design aims at real-time remote monitoring and analysis of the underground garage water level. The collecting end measures the water level information through the ultrasonic sensor and then calculates the water level information in real time after the SCM processing. Combined with the RS-485 remote communication technology, the water level data is transmitted to the receiving end. When the water level of the garage exceeds the warning level, the alarm device set outside the garage is triggered to attract the attention of the relevant staff. Finally, the water in the garage is discharged in time through the automatic control of the drainage pump, so as to ensure the safety of the vehicles in the garage.

This design method realizes the remote transmission of water level data of underground garage, improves the timeliness of data transmission and remote control of water level information, enables the staff to master the real-time water level information, improves the safety of underground parking, and has important significance to prevent and control the flood disaster of underground garage.

Keywords: Water level monitoring; 485 communication; STC89C52

目 录

摘 要 I

第一章 引 言 1

1.1课题背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.3系统研究的目的及意义 1

第二章 系统架构及工作原理 3

2.1系统的工作原理 3

2.2超声波测距 3

2.3远程通信 3

2.4水位显示 3

2.5声光报警及排水泵 4

第三章 系统硬件设计 5

3.1主芯片的选择 5

3.2单片机最小系统 5

3.3超声波测距模块 6

3.4远程数据传输 7

3.5按键模块设计 8

3.6水位显示模块 8

3.7电源网络 9

3.8硬件模块整体功能 9

第四章 系统软件设计 10

4.1编程语言选择 10

4.2单片机程序开发环境 10

4.3 STC89C52软件开发流程 11

4.4软件流程设计 11

第五章 系统制作与调试 13

5.1焊接安装 13

5.2整体验证 13

5.3实物测试 13

第六章 总结与展望 14

致谢 15

参考文献 16

附录 17

第一章 引 言

1.1课题背景

随着我国经济的迅速发展，城市居民生活水平不断提高，人均可支配的收入持续增长，我国已经进入以汽车为代表的改善生活质量的消费时代^[1]。伴随着家庭代步车数量的不断增加，停车位不足的情况随之出现，人们占用绿化带和公共交通道路甚至占用消防通道停车。这不仅影响城市美观度，在发生火灾时消防车也无法快速抵达事发现场，造成更严重的安全事故。为了增加停车位满足人们的停车需求，停车用地随之向着地下停车发展。地下车库的出现不仅改善了小区的绿化情况，更使得居民生活质量得到了提高。然而地下停车也带来一定不安全因素，如地下车库内涝、地下渗水等安全问题也浮出水面。

尤其随着各省份进入梅雨季节，全国各地普遍出现大规模降雨，公共场所及住宅小区的地下停车位的排水系统或多或少存在设计结构复杂交错，城市排水系统运转不及时，积水难以快速排出，管道接口出现渗透及阻塞严重等诸多问题，如果不能及时监测，排除险情，广大人民提前得知预警，及时采取相关安全措施，极易发生积水严重的现象，造成大量车辆被淹，甚至人员被困，造成人身财产损失。因此地下车库水位监测变得尤为重要。

1.2国内外研究现状

1976年美国研制的水文自动监测设备是初级阶段的代表性产品。上世纪九十年代是水文监测系统的发展时期，由于遥控设备、数据信号传输方式的进一步成熟，水文监测和防洪调度自动化技术在全世界得到广泛的应用^[2]。进入二十一世纪，随着信息现代化的高速发展，在防汛水利调度科技化、现代化的前提下，水位监测系统实现了网络化。国外最早开始研究水位监测的是美国和日本，19世纪初美国便进入了工业时代，使得美国工业发达，掌握先进的通信技术，美国也是河流众多的国家之一，因此对各种通信方式的水位监测系统的设计与研究都开始的比较早。

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