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摘 要

随着现代化脚步的加快，全球气候变化异常，突如其来的洪水灾害给百姓们带来了难以估量的伤害。为了减轻由此带来的损失，加强我国的水库安全建设势在必行。在水文现代化进程的不断推进下，水情测报手段也在迅速发展。水情遥测RTU是整个水情遥测系统的信息来源，水情遥测RTU是对水雨情进行测量的仪表，能够测量水位和雨量这两个参数，并对测量的数据进行存储上传等。而MSP430F149单片机处理能力强，功能丰富，加上超低的功耗，能满足长期在野外无人值守情况下连续的各种水文信息的监测与调控的能耗要求。本设计将利用MSP430F149单片机对水情遥测RTU进行总体设计和程序编写。

关键词：MSP430F149单片机；遥测RTU；水位雨量；性能与功耗

Water rainfall regime telemetry RTU based on MSP430F149

Abstract

With the speeding up of the modernization step, global climate change anomalies, the sudden flooding brought incalculable harm to people. In order to reduce the resulting losses, it is imperative to strengthen the construction of the reservoir safety. Under the advancement of hydrological modernization, hydrologic forwards means is also developing rapidly. Hydrologic telemetering RTU is the source of the hydrologic telemetering system, hydrologic telemetering RTU is carried out on the water rainfall regime measurement instrument, able to measure water level and rainfall these two parameters, and the measurement data upload for storage, etc. The MSP430F149 MCU processing capability is strong, the function is rich, with ultra-low power consumption, to meet the long-term unattended circumstances in the field of continuous hydrological information monitoring and regulation of the power consumption requirements. This design will use MSP430F149 MCU of hydrologic telemetering RTU overall design and programming.

Key words: MSP430F149 MCU; Telemetry RTU; Water level and rainfall; Performance and power consumption

目 录

第一章 引 言 1

1.1 课题研究的背景及意义 1

1.1.1 研究背景及意义 1

1.1.2 RTU在国内外的发展及趋势 1

1.2 课题主要研究内容 2

1.3 本章小结 2

第二章 遥测RTU系统的总体设计 3

2.1 遥测RTU的功能需求 3

2.1.1 数据采集和处理 3

2.1.2 电源管理 3

2.1.3 其他功能要求 3

2.2 系统总体设计方案 4

2.3 本章小结 5

第三章 遥测RTU硬件设计 6

3.1 硬件设计 6

3.2 F149芯片的特点 6

3.3 端口介绍 7

3.4 温度采集设计............................................................................................................................................ 8

3.5 电源电路设计 8

3.6 LCD1602液晶屏 9

3.7 雨量传感器 9

3.8 本章小结 10

第四章 遥测RTU软件设计 11

4.1 软件开发语言及工具 11

4.2 IAR软件的使用 12

4.2.1 项目的创建 12

4.2.2 项目的添加 13

4.2.3 项目的设置 13

4.2.4 项目的编译 14

4.3 RTU的主程序设计 14

4.4 RTU的中断设计 15

4.4.1雨量定时发送设计 15

4.4.2 水情数据处理设计 16

4.4.3 雨量中断程序设计 16

4.4.4 按键中断程序设计 17

4.5 DS18B20程序设计 18

4.6 发送时间的修改 18

第五章 运行调试与分析 20

5.1 出现的问题与解决办法 20

5.2 实验现象 20

第六章 总结与展望 23

致 谢 24

参考文献（References） 25

第一章 引 言

1.1 课题研究的背景及意义

1.1.1 研究背景及意义

我们生活在一个现代化的社会，科技的脚步越来越快，也因此带来了越来越严重的环境问题，致使各地的气候变化异常，常给各地人民带来难以想象的洪涝、暴雨等自然灾害。我国土地面积宽广、地形多样、气候变化无常，更是洪涝等灾害的多发地段。为了能够减轻现代化快速发展带来的负面影响，加强各地区的水库安全建设势在必行。

目前，我国已经投入大量的人力、财力进行江河治理，09年以来基本建成了七大江河的防洪体系，大大加强了我国抵御洪涝等水灾的能力。在洪水灾害发生时，及时有效的水情信息十分重要，防洪工作人员们常常把它们作为决策的重要依据。现在，水文知识已经在不断的向前发展了，水情测报作为水文工作重要的处理手段之一也在不断的向前发展。水情测报就是采用科学化的方式对水文信息进行实时监测、存储和上传处理的技术，是有效解决水库、大坝等洪涝灾害及水资源合理利用的先进手段。它是综合了水文、电力电子和计算机等许多学科的新成果，在水文的测量方面有着普遍的应用，在水情的测报速度和预报精度上也有明显的提高，改变了过去仅靠人工测量水情数据的落后现象，对水库安全和水资源的合理利用等方面都做出了巨大贡献。

水情遥测RTU是整个水情遥测系统的信息来源，是对水雨情进行测量的仪表。它能够测量水位和雨量这两个参数，并将测量的水情数据加上时标后进行存储，然后将存储的数据上传给上位机，从而实现水情信息的测报工作。是水库安全测报系统的核心设备，它的功能性和稳定性已成为衡量测报系统能力的重要指标。

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