基于LPC2210的水温分布数据采集系统.pdf

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1、万方数据电子测量技术ELECTRoNICMEASUREMENTTECHNOLOGY第32卷第4期2009年4月基于LPC2210的水温分布数据采集系统朱丹戴义保陈增万(东南大学自动化学院南京210096)摘要：针对水温分层，设计了一种基于ARM7LPC2210的便携式数据采集系统。本文给出了硬件和软件设计。系统采用了数字温度传感器DSl8820和射频收发芯片nRF24EI，运用了触摸屏技术和网络技术，移植了多任务操作系统oCLinux。根据需求分析，实现了友好的人机交互界面，多功能显示，大容量数据存储和网络通信。最终完成了无线

2、测量，数据分析和波形显示任务。关键词：数据采集；无线测量；触摸屏；多任务操作系统中图分类号：TP216文献标识码：ADataacquisitionsystemforwatertemperaturedistributionbasedonLPC2210ZhuDanDaiYibaoChenZengwan(SchoolofAutomation，SoutheastUniversity，Nanjing210096)Abstract：Aimingatstratificationofwatertemperature，aportabledata

3、acquisitionsystembasedonARM7LPC2210isdescribedinthispaper．Thedesignofhardwareandsoftwarewerepresented．Inthesystem。digitaltemperature$ensorDSl8820andRFtransceivernRF24E1wereadopted，touchscreenandnetworktechniquewereemployed，andthetransplantationofmultitaskingoperatio

4、nsystem／LCLinuxiscompleted．AccordingtOrequirementsanalysis，efficienthuman-computerinterface。multi-functiondisplay，massdigitalstoragewerefulfilled．Multitask，suchaswirelessmeasurement，dataanalysisandwavefoITSdisplay，wereaccomplishedsuccessfully．Keywords：dataacquisitio

5、n；wirelessmeasurementItouchscreen；muhitaskingoperationsystem0引言水温是水体生态系统研究中最重要的参数之一。由于人们拦河筑坝会形成巨大的停滞水域，再加上太阳辐射能的变化和水体在水深方向上的增温和冷却的强度不一，会导致水体的温度分层。从上到下温度分布呈现3个层次：温水层、温跃层、深水层。水温分层将直接或间接的对农作物，特别是水生生物产生影啼。21。因此，实时地掌握水温分层的动态信息对于农业、水产养殖业以及水生态环境保护都具有重要意义。要想得到水温分布数据，就必须进行多点

6、、立体的分布式测量。目前测量系统的数据传输方式主要为有线方式，上位机与下位机之间采用RS232，RS485或CAN总线连接。这种采集方式的优点在于可靠性高，速度快。但缺点也一样明显：线缆铺设复杂，网络节点扩展性差。尤其是在水中测量，这两个缺点显得尤为突出。针对上述缺点，本文提出了一种无线解决方案。本系统可在液晶屏上显示不同深度的温度曲线，具有数据存储功能，并可将数据转存至其他存储设备。本系统具有成本低、体积小、抗干扰能力强、易于扩展、操作方便等优点。l总体设计方案硬件总体框图如图1所示。主要分为两个部分：数据采集单元和手持终端

7、。1．1数据采集单元数据采集单元由微控制器、温度传感器和无线收发器组成。将数据采集单元置于浮标上。通过深入水中的电缆将多个温度传感器置于不同的深度。微处理器负责执行手持终端所发出的命令，控制温度传感器进行温度数据采集，然后将得到的数据传回手持终端。无线收发器负责分机与手持终端之间的通信。·157·万方数据第32卷电子测量技术(DSl8820)数据采集单元USBf霖计懦烈群HLPC2210H联(nRF24E1)L1．—．r．—，J图1总体框图1．2手持终端手持终端以一个基于ARM7T1wI／-S核的微控制器12122210为核心

8、，外围设备包括LCM、触摸屏、RS-232转换器、以太网控制器、USB接口、SD卡接口、无线收发器和电源模块。主要负责与用户的人机交互，分析、显示和存储数据。并可以通过RS-232接口与PC机连接，或是将数据转存至U盘或SD卡。除此之外，本系统还具有一定的网络功能。2核心元器