微智达Linux工业平板电脑基于水质在线自动监测的应用

导读：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，市政水处理过程，市政管网水质监督，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。

水质在线自动监测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，搭载嵌入式Linux Ubuntu操作系统，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。

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。

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。