基于ARM LPC2119的水情测报终端设计

防洪、抗旱给国家和家庭造成巨大的经济损失，水资源的优化调度和科学管理得到了人们的重视。因此，在水资源调度和控制方面投放了更多人力物力，能得到有效控制。而嵌入式技术为水情测报控制提供良好的技术平台，设计了一个最小系统，能够在有人或者无人的情况下，通过PC机或上位机发送用户需要的指令远程控制电机工作，从而控制闸门的升降，实现水资源调度控制。

1 系统总体结构

该系统总体设计结构主要由4个模块构成，分别为电源转换模块、中心模块(CPU模块)、通信模块、外围驱动模块等。这些模块之间的关系如图l所示。

2 系统硬件设计

2．1 电源转换模块设计

系统各个模块需要使用5、3．3、1．8 V，特别是主芯片LPC2119所需要的电压。因此该系统设计采用一个电源转换模块将电源板输出的稳定12 V电源转换为所需要的电压。其中采用MAXl659将+12 V转换为+5 V和+5 V_P，并通过程序控制该芯片的工作．从而控制了后续所需的+5 V_P电压的任何电路；用MAXl658芯片将+5 V转换为+3．3 V_P，并控制该芯片的工作，控制后面需要+3．3 V_P电压的任何电路；采用MIC-5207芯片将+5 V转换为+3．3、+1．8 V，供后面电路提供电源。每一个转换后的电压都用了一个发光二极管的亮灭来检查这些芯片是否正常工作，亮表示工作正常，反之则表示此转换器有问题(损坏)。

2．2 中心模块设计

中心模块采用周立功公司提供的ARM7芯片LPC2119进行中心控制，该芯片共有64个引脚，内置128 KB的Flash存储器，16 KB的RAM，2个CAN通道，每个总线的数据波特率可达l Mb／s。

在此模块中留有1个JTAG接口，用于调试程序；并接上了8个拨码开关，设置波特率和选择采用何种通信方式进行通信(RS485通信，RS232通信，CAN通信)；给了8位的I／O输出数据到外围驱动电路，控制电机；在芯片的引脚上留有1路的CAN通信输出，l路的RS485通信输出，l路的RS232通信输出；使用MAX708S进行系统复位和低压保护，当监测系统电压低于4．4 V的时候，它输出一个复位脉冲进行系统复位，起到低压保护，同时在其MR引脚上接上一个按钮到地，通过按钮给一个低电平实现手动复位系统。

2．3 通信模块设计

要输出板工作，必须由上面的PC机或者上位机下达指令，告诉输出板该控制哪个闸门开闭，这个就需要上位机与终端进行通信。在输出板上留下3种通信方式的接口，具体采用哪一种按实际情况而定。

3种通信方式具体为RS485通信、RS232通信、CAN通信。当通信距离较短时，输出板一般与PC机直接相连，这时一般采用RS232通信；当通信距离较长时，一般采用RS485通信和CAN通信，但两者也有差别。RS485总线通信模式由于使用了差分电平传输信号，传输距离比RS232更长，最多可达到l 500 m，同时具有结构简单、价格低廉、组网方便和数据传输速率适当，仍然能发挥良好的作用，但对于在系统的数据冗余量较大，干扰强度太大，速度要求高的应用场所不适宜用RS485总线通信。而CAN总线通信除了有RS485通信的优点以外，还能承受较大的传输数据量，抗干扰能力较强。

LPC2119输出TTL电平，在用RS232通信时，必须将TTL电平转换为RS232电平，才能与RS232接口连接并通信，使用SP3232E或SP3243ECA进行电平转换。同时加上了稳压管进行保护，因为一般RS232通信都是与PC机直接相连，环境不太恶劣，所以保护就比较简单。具体的电路实现如图2所示。