基于AT89C52噪声监测子站控制系统设计

    1引言

    噪声是与人们生产、生活息息相关的环境因素,环境噪声监测是进行环境噪声控制、改善声环境质量的重要基础工作。 环境噪声自动监测系统,能够实时、准确掌握城市中各类声环境功能区和道路交通干线两侧区域的声环境状况及其影响因素,为改善声环境质量提供技术依据,实现噪声环境监测的现代化。

    环境噪声监测子站有着无须人员值守,24h 连续监测的特点,且操作简单便利,容易取得既实时又同步的城市各设定测点噪声时空分布监测数据,极大地解决了当前噪声监测耗时、费力等问题。 噪声自动监测系统包括三个部分:前端检测子站、噪声数据管理中心、噪声数据处理中心。 这几个部分通过一个中心站和若干个监测点相连接。

    本文介绍了一种以 AT89C52 为控制核心的噪声监测子站控制器,将测得的数据实时传送给上位机,具有防止人为破坏功能;当环境温度发生改变时,具有报警、调节环境温度的功能。 保证作的精度,自动校准,抗干扰性强。

    2 硬件设计及工作原理

    本系统可分为主控模块、电源模块、测噪声模块、报警模块、温控模块。下位机以单片机 AT89C52 为核心,配以测温电路,调温电路,噪声测试和传送电路,看门狗电路,串行通讯电路、电源电路、防盗电路等,如图 1 所示。 系统上电后,进入自动运行状态, 开始测噪声, 并将测量结果实时传给上位机。 单片机通过RS232 接口与工控机之间实行串行通讯,两个 DS18B20 芯片安装在机柜内的不同位置,实行温度的自动测量,并通过 I2C 总线把测量结果传给单片机。 如果当前任何一个测温点的温度值高于设定的高温报警值, 则通过控制继电器 1 闭合使得风扇进入工作状态, 当两个测温点的温度值全部低于高温报警值 5℃以下时,风扇进入休眠状态;若任一个测温点的温度值低于设定的低温报警值, 则通过控制继电器 2 闭合使得加热板进入工作状态, 当两个测温点的温度值全部高于低温报警值 5℃以上时,加热板进入休眠状态。 另外通过门磁开关系统可以判别机柜门的开关状态。 如果噪声监测子站柜门被打开,则向工控机发送“机柜打开”警告,起到防盗的作用。 UPS 电源在市电出现异常时,可继续为监测子站供电,使其持续工作不间断。若单片机处于死循环状态,看门狗芯片使其复位。

    2.1 主控模块

    本系统采用 AT89C52 单片机作为控制核心,其中 P1.0 为送给工控机的复位信号,一旦与工控机串口通信中断时,认为工控机死机, 然后 P1.0 输出低电平复位信号, 对工控机进行复位操作。 P1.6、P1.7 分别与两个 DS18B20 单线制数测温芯片相连,实时传递测温点温度值。 P3.0、P3.1 用于与 RS232 相联实现串口通信,RS232 将 TTL 电平转换为串口电平, 与工控机进行通信。 P1.1、P1.2、P1.3 通过 RJ45 接头分别与 UPS 电源的 AcCon、ChargCon、ErrCon 相连 。 P3.4、P3.5 分别于控制 FanCtr 和 Heat-out 输出高电平与 Vcc+5V 接通,进而控制继电器导通,使风扇和加热板开始工作。