城市智能井盖监测系统.docx

摘要:随着我国这些年来对基础设施建设的大力推动，各个城市的通信、燃气、水循环等系统的管道错综复杂，各种井盖也星罗棋布。井盖不但数量多而且不同的井盖分属不同的部门管理，在监管维护上都很不方便。在使用的过程中井盖难免会出现丢失或者损坏的现象，威胁着行人和车辆的出行安全。因此，设计一套可靠的智能井盖监测系统有着一定的现实意义。

 本文设计的系统以51单片机为核心控制芯片，通过传感器采集倾角、距离等参数来实现对井盖工作状态的实时检测。检测到的井盖工作状态信息通过ZigBee无线网络发送给远端的监测装置，这样用户就可以实时的监测井盖的工作状态了。当井盖出现故障时监测装置就会及时报警，让用户能第一时间发现问题、排除问题，有效防止后续事故的发生。

 本系统设计中重点考虑了成本、功耗、使用是否方便、是否便于拓展等问题，系统不仅有效的解决了井盖日常监管维护的问题，而且成本低廉、节能环保还十分方便拓展和移植。

关键词：井盖监测系统；ZigBee；倾角传感器；51单片机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-1

1.3 本文研究的主要内容-2

2 系统方案设计-4

2.1 数据采集装置-5

2.1.1 主控芯片的选择-5

2.1.2 角度传感器选择-5

2.1.3 测距方式-5

2.1.4 无线传输模块选择-6

2.2 远程监测装置-6

2.2.1 主控芯片的选择-6

2.2.2 Zigbee网络的选择-6

2.2.3 显示方式-6

3系统硬件电路设计-8

3.1 井盖状态采集系统谋划-8

3.1.1 单片机最小系统-8

3.1.2 完整性地网检测电路-9

3.1.3 角度传感器电路-10

3.1.4 超声波测距模块电路-11

3.1.5 电源电路-12

3.2 远程监控系统电路设计-13

3.2.1 LCD1602显示电路-13

3.2.2 ZigBee模块电路-14

4 系统程序设计-16

4.1 数据采集系统程序设计-16

4.1.1 倾角传感器子程序-17

4.1.2 超声波测距子程序-17

4.1.3 ZigBee部分程序-19

4.2 远程监测装置程序设计-20

4.2.1 显示部分程序-22

4.2.2 Zigbee部分程序-23

5 系统调试-24

5.1 超声波测距调试-24

5.2 角度传感器调试-24

5.3 ZigBee模块调试-25

5.4 串口通信部分调试-26

5.5 显示部分调试-26

结    论-28

参 考 文 献-29

附录A 系统原理图、PCB-30

附录B 软件程序-32

致    谢-38