基于arm7 环境监测数据采集系统的开发

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1、http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛基于arm7环境监测数据采集系统的开发蒋梁中许勇卞青青（华南理工大学，广东广州，510640）摘要：为了实现工业废水实时监测任务，本文给出了一种基于ARM7处理器LPC2138和嵌入式时实操作系统uc／OS-II，开发出一套工业废水指标多点数据采集系统。实现了对COD、TOC、流量、PH值等参数的实时测量，满足了低成本、实时性好、抗干扰能力强的需要,并且该嵌入式数据采集系统运行稳定,移植性好,适应各种工业环境。经环

2、保局实际测试,完全满足工业废水实时监测的需要。关键词：ARM7；LPC2138；uc／OS-II；数据采集；中图法分类号：TP274.2文献标识码：ADevelopmentoftheembeddedenvironmentson-linemonitoringdataacquisitionsystembasedonARM7JiangLiangzhongXuyongBianqingqingAbstract:Inordertoachievereal-timemonitoringtaskoftheindustrialwastewater

3、,thispaperwasgivenanembeddedreal-timeoperatingsystembasedonARM7processorLPC2138anduc/OS-II,andwasdevelopedasetofdataacquisitionsystemaboutindustrialwastewaterindicators.Thissystemachievedamethodofthereal-timemeasurementparameterssuchasCOD、TOC、flow、PHvalueandsoon,met

4、alow-cost,real-time,stronganti-jammingcapabilityoftheneed,andtheoperationofthisembeddeddataacquisitionsystemisstability,transplantationisgood,andadaptstovariousindustrialenvironments.AftertestedintheEPA,thissystemfullymeetsthereal-timemonitoringofindustrialwastewate

5、rneeds.Keyword:ARM7；LPC2138；uc／OS-II；dataacquisition；引言：在工业污水处理过程中，常常需要对现场的排污水流量、水质量等参数进行监测，通过采集污水流量、水质参数如TOC、COD等数据进行随时了解，从而分析排污水流量是否超标，诊断水质受污染的程度。现在常用的数据采集方式是通过数据采集板卡来进行数据的接入。但采用板卡不仅安装麻烦、易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址、中[1]断资源的限制，不可能挂接很多设备。一般的基于单任务顺序机制的单片机数据采集系统又很难胜任于稳

6、定性、实时性要求很高的场合。基于此，本文设计了一种基于PHILLIS公司ARM7处理器LPC2138的嵌入式、多任务数据采集系统。很容易就能实现低成本、高可靠性、多点的数据采集。1系统总体结构设计图1为系统结构总体框图，此嵌入式数据采集系统核心部分为图中的核心板部分，其中嵌入了数据采样/控制模块，远程通信模块，计算模块及报警逻辑等功能模块。其主控制芯片为ARM7处理器LPC2138，芯片内部内置了宽范围的串行通信接口和512kB的Flash存储系统，[2]该存储器可用作代码和数据的存储。对Flash存储器的编程可通过以下几种方

7、法来实现：http://www.elecfans.com电子发烧友http://bbs.elecfans.com电子技术论坛通过内置的串行JTAG接口，通过在系统编程（ISP）和UART0，或通过在应用编程（IAP）。[3]使用在应用编程的应用程序也可以在应用程序运行时对Flash进行擦除或编程。在本系统中使用了在应用程序运行时对Flash进行擦除和编程，使用这种方法为数据存储和现场固件的升级都带来了极大的灵活性。故此LPC2138非常适合于嵌入式系统的开发和应用，并提供了大规模的缓冲区和强大的处理功能。图1系统结构总体框图2

8、系统硬件设计介绍系统中除了基本的电源电路、复位电路、系统时钟电路，系统存储器电路外，主要电路有按键电路、显示电路。按键电路、显示电路实现系统的基本人机交互界面。2.1数据采集系统总体描述如图1所示，数据采集系统置于监测仪器设备（如有机污染监测仪，流量计，PH计等）处。设备所检