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“村镇环境快速检测与动态检测装备研发”是国家“十二五”科技支撑计划项目“村镇环境监测与景观建设关键技术研究”(编号:2012BAJ24B00)中的一个课题,主要任务是研发出一种宽频带、高精度、多功能、自动化的便携式电磁辐射检测系统,实现村镇环境电磁辐射的测量与数据处理。因此,本文开展的工作具有重要的研究意义和实用价值。 本文首先阐述了村镇环境电磁场的测量原理和评价方法,给出了电磁辐射检测系统的技术指标需求。然后设计并实现了一种基于嵌入式的新型电磁辐射检测系统的设计方案,该方案分为硬软件两大部分。在此基础上,完成了电磁辐射检测系统样机。测试结果表明,该系统样机能够实现对环境电磁场的准确测量,达到预期的设计指标。 本文完成的主要工作包括: 首先,设计并实现了村镇环境电磁辐射检测系统的硬件部分。硬件分为传感器系统、环境信息采集系统、主控系统和电源系统四大部分。传感器系统采用工射频电磁传感器进行排列组合和模式切换,以覆盖测量频率、满足测量要求。环境信息采集系统以微控制器作为底层主控单元,设计了定位信号接收电路、温湿度检测电路、电压监测电路、声光警报电路。主控系统以高速、低耗的嵌入式主机作为控制器,完成对传感器的控制和对测量数据的处理、存储和显示。电源系统采用锂电池序列,实现了稳定的电压输出。文中详细介绍了硬件电路的设计方法,讨论了各部分的实现细节,实现了预期的功能。 其次,在硬件的基础上,设计并实现了系统的软件部分。系统软件包括上位机软件和下位机软件。上位机软件使用Labview在Windows平台上搭建,设计了简洁的人机交互界面和高效的功能管理平台,实现了对传感器的参数设置和模式控制,对采集数据的显示存储和管理,对底层硬件的控制和反馈量读取。下位机软件使用C语言在Mega16上实现,设计了温湿度测量、电量采集、中断处理等控制软件。 最后,将硬件与软件集成,完成了村镇环境电磁辐射检测系统样机的研制,并进行了可靠性实验,同时在示范区进行了实际的野外实验。实验结果表明,本系统性能稳定、可靠,能够实现对环境电磁场的准确测量,达到了预期的设计目标。