2.5 微控制器电路
　微控制器是裂缝位移监测仪的控制核心，继电器通断的控制、数据的采集处理、存储及远程发送均由微控制器控制。本位移监测仪选用STM32F103ZE作为仪器的控制核心[3-4]，其自带的12 bit A/D转换器用于转换信号调理电路的输出电压；STM32F103ZE通过GPIO口与LCD1602和输入键盘相接，其内部自带的实时钟模块用于完成定时采集任务；其串口用于驱动U盘存储电路和远程传输模块电路。
　U盘存储电路选用南京沁恒公司生产的U盘文件读写模块，其支持FAT12、FAT16及FAT32文件系统，外围电路简单、操作方便。远程传输模块内嵌完整的TCP/IP协议，将STM32F103ZE采集到的数据通过GSM网络发送到监控中心，从而实现远程监控[5]。
3 裂缝位移监测仪的软件设计
　裂缝位移监测仪的软件主要针对STM32F103ZE进行编程，具体实现监测仪的初始化、系统参数的输入、位移信号的数据采集处理，然后将采集到的数据保存在U盘中，同时将采集到的数据通过远程传输模块发送到控制中心。软件主体采用C语言编写，其流程如图6所示。

　主程序为循环结构，在主循环结构中根据状态标志位来判断是进行测量还是进行参数设定。在测量分支程序中依次根据参数完成多通道的采集、数据保存、远程发送功能；在系统参数设定分支中，依据状态标志位完成时间设定、监测时间间隔设定、通道数设定和控制中心IP设定功能。状态标志位的更改设计在中断程序中，当有键按下时，主程序挂起，进入按键中断程序；在中断程序中依据引起中断的按键而更改状态标志位，完成状态标志位的更改后退出中断程序，主程序再依据设定的状态标志位实现测量和系统参数设定之间的转换，从而完成位移监测的各项功能。
4 裂缝位移监测仪的模拟实验
　在完成裂缝位移监测仪的硬件焊接、软件编写工作后，进行了裂缝位移监测仪的室内模拟实验。实验时，将裂缝位移传感器连接在监测仪的通道1上，然后模拟裂缝位移的变化，不断拉动位移传感器的拉杆，同时用万用表和裂缝位移监测仪测量传感器的输出电压。实验测试数据如表1所示。

　从表1的实验数据中可以看出，自行研制的裂缝位移监测仪同万用表测量的数据非常接近，绝对误差最大只有1.2 mV，可以满足实际裂缝位移监测的需求。
　本文利用线性位移传感器、STM32F103ZE微控制器和无线传输技术研制了8通道的裂缝位移监测仪，并通过室内模拟实验表明，位移监测仪能稳定工作，可以满足裂缝位移的实际监测需求。在野外裂缝位移监测时，配以太阳能装置，即可实现对地表裂缝位移或地表滑坡位移的远程、实时的自动监测。
参考文献
[1] 蒋凡，张青，曹修定.多通道滑坡位移监测仪的研制[J].中国地质灾害与防治学报，2008(4).
[2] 王洪辉，庹先国，许强，等.山体裂缝远程监测系统[J].自动化与仪表，2010(1).
[3] 武利珍，张文超，程春荣.基于STM32的便携式心电图仪设计[J].电子器件，2009(5).
[4] 孙启富，孙运强，姚爱琴.基于STM32的通用智能仪表设计与应用[J].仪表技术与传感器，2010(10).
[5] 赵强，钟佑明，周建庭.基GPRS的嵌入式桥梁远程裂缝监测系统[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2010(5).

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