水质在线自动监测系统又名水质在线分析仪器集成系统适用于:水源地监测、环保监测站,**水处理过程,**管网水质监督,农村自来水监控;循环冷却水、泳池水运行管理、工业水源循环利用、工厂化水产养殖等领域。
水质在线自动监测系统需要收集和分析有关水质参数,如酸碱度、含氧量、水温、水位和氨氮等等,已成为水产养殖系统中的关键术。研究多参数在线实时水质监测系统,实现自动化水质监测,才能更好满足工业化养鱼的需要。本文介绍了一种基于 ARM9的多参数水质监测系统,具有实时数据采集、存储,LCD 显示, 键盘控制等功能,并通过 GPRS 模块实现数据的远程通信。为水产养殖环境监测提供了一种高集成度的设计方案。
本文基于 ARM9 内核的 S5P4418 处理器进行开发,充分利用嵌入式技术,设计一种比较理想的水质在线自动监测系统;实现多种水质参数的数据采集,存储以及数据传输。
本系统采用 S5P4418 处理器实现与RS- 485 总线的通讯,水质监测系统由 ARM9 控制器、传感器采集模块、LCD 显示模块、WIFI,4G模块,GPRS 模块等组成,搭载嵌入式Linux Ubuntu系统,传感器采集模块完成传感器数据的采集,进行传感器信号进行 A/D 转换、滤波、放大,转换为合适的数字信号;ARM9 控制器作为主控制器对传感器数据进行存储、控制,收发指令,对传感器的采集、LCD 显示进行控制;GPRS 模块实现远程通信;键盘模块实现用户控制功能。
系统总体设计
本系统采用 S5P4418 处理器实现与RS- 485 总线的通讯,水质监测系统由 ARM9 控制器、传感器采集模块、LCD 显示模块、WIFI,4G模块,GPRS 模块等组成,搭载嵌入式Linux Ubuntu系统,传感器采集模块完成传感器数据的采集,进行传感器信号进行 A/D 转换、滤波、放大,转换为合适的数字信号;ARM9 控制器作为主控制器对传感器数据进行存储、控制,收发指令,对传感器的采集、LCD 显示进行控制;GPRS 模块实现远程通信;键盘模块实现用户控制功能。
采集系统硬件设计
该系统能够独立准确地实时监测多种水质参数,并具有数据存储(SD 卡)、LCD 显示、键盘控制等多种功能,而且能够通过Internet 、GPRS 以及 3G 网络进行数据通信。
主要功能如下:
1,传感器数据采集和转换;
2,LCD 数据实时显示;
3、数据存储;
4,数据远程传输;
5,用户按键控制。
S5P4418芯片,具有强大的处理能力,丰富的偏上外围模块、 接口;另外,4418芯片 支持 SD 卡启动,能够在开发板上较快较简单地自动安装甚至直接 运行各种嵌入式系统,较大的缩短了开发周 期,降低了开发难度。
A/D 转换选用主板自带的A/ D 转换接口,该开发板总共引出了 4 路A/ D 转换通道。为满足开发需要,设置一个多路开关,GPRS 通讯模块 SIM300C 模块数据通信, 外围电路包括RS232 接口部分和SIM 卡接口部分。
采集系统软件设计
运用C 语言在L i nux 系统下编写各部分程序,并在 L inux 系统下运用gdb 进行调试。
程序调试成功能正确运行后,将程序进行交叉编译,然后移植到 ARM9目标板系统,针对程序在目标板系统中运行出现的问题,在目标板系统上对程序再进行调试,最后使程序能够在目标板上正确运行。
词条
词条说明
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