水质环保设备行业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。
水质参数的实时在线监测已经成为工厂化环保行业必不可少的部分。为了满足实际应用场景,需要传感器种类齐全,质量稳定,多参数采集已经成为水质监测系统的发展趋势。研究多参数在线实时水质监测系统,才能更好满足工业化养鱼的需要。广泛应用现代尖端的微电子技术、嵌入式微控制器技术,并做到智能化的数据采集、存储、分析、运算以及传输,实现自动化水质监测, 对工厂化水产养殖意义重大。
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多参数水质监测系统;实现多种水质参数的数据采集,存储以及数据传输。
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。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。系统结构图如图 1 所示

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:
传感器数据采集和转换;
LCD 数据实时显示;
数据存储;
数据远程传输;
用户按键控制。

硬件结构图如图 2 所示。
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,能够在开发板上极快极简单地自动安装甚至直接 运行各种嵌入式系统,极大的缩短了开发周 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,

图 3 系统软件流程图
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 ARM11 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。
现场图:

以上是我司的水质在线检测的应用案例,如需了解更多相关资讯,请点击我司官网:http://www.wzd-tech.com/
水质参数的实时在线监测已经成为工厂化环保行业必不可少的部分。为了满足实际应用场景,需要传感器种类齐全,质量稳定,多参数采集已经成为水质监测系统的发展趋势。研究多参数在线实时水质监测系统,才能更好满足工业化养鱼的需要。广泛应用现代尖端的微电子技术、嵌入式微控制器技术,并做到智能化的数据采集、存储、分析、运算以及传输,实现自动化水质监测, 对工厂化水产养殖意义重大。
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多参数水质监测系统;实现多种水质参数的数据采集,存储以及数据传输。
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。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。系统结构图如图 1 所示

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:
传感器数据采集和转换;
LCD 数据实时显示;
数据存储;
数据远程传输;
用户按键控制。

硬件结构图如图 2 所示。
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,能够在开发板上极快极简单地自动安装甚至直接 运行各种嵌入式系统,极大的缩短了开发周 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,

图 3 系统软件流程图
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 ARM11 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。
现场图:

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