水质参数在线监测及传输的嵌入式系统设计

• 作 者: 万国帅
• 出 处: 大连工业大学
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: ARM11 LINUX 图形界面（QT） 传感器

水质参数监测是水处理过程中的重要组成部分。对水环境的温度、溶解氧、pH值和浊度等参数进行迅速、准确的在线实时监测，不仅为水处理提供依据，还可为海洋淡水资源再利用、水产养殖提供数据和资料，为水资源的节能环保，实现水资源可持续发展战略提供实施基础。为了能够更好地对现场环境水质进行多点监测，本课题所要设计的系统功能是采用ARM-Linux为上位机，单片机为下位机实现水质参数的自动监测及传输。系统采用32位ARM微处理器为核心，通过传感器采集现场水质参数，以Modbus协议方式实现RS-485总线的数据传输，实现数据远传及多点监测。现场采集的数据经过CPU处理后，可以显示LCD触摸屏上，在QT技术的支持下，可以通过丰富的图形界面功能，显示现场实时数据的变化趋势，具有良好的人机界面。主要研究成果如下：第一，基于计算机网络技术与传感器技术，建立了一种全信息化的水质参数在线监测模式，采用两级计算机的分布式控制系统结构。第二，分析水质参数，包括水温、酸碱度、溶解氧含量，给出了测量传感器的合理选择。第三，下位机系统由STC12C5A60S2单片机和其外围扩展电路组成，将多台下位机系统通过RS485总线以Modbus协议与上位机相连，组成监测系统。第四，对上位机进行软件编程，设计了一套多功能、人机界面灵活的监测程序。最后，在实验室环境下，对多参数水质在线监测系统进行测试，得研究结果。