基于ARM的水污染监控网络报警器设计

【摘要】： 随着大量的工矿企业的兴起和扩张,会有越来越多的废水、污水排放到环境中,特别是在珠江三角洲地区,这一现象尤为突出。目前珠江流域的水资源已经出现严重污染,由此带来的环境污染和生态污染已引起了当地有关部门的高度重视。为此,本课题通过与广东泰斗微电子公司合作,研发一种具有通用性的水污染源信息监控网络的语音报警器,通过实时快速的污染源信息检测,完成对污染源信息的语音报警和存储。 报警器的功能是接收由前端北斗通信处理器传输来的污染源信号进行相应的语音报警。本报警器设计选用目前工业控制领域流行的ARM芯片LPC2368作为主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式来完成对水污染源信息的采集与处理;选用SD卡作为存储介质来实现对语音文件和污染源信息的存储;语音报警部分选用价格低廉的WAV和MP3解码芯片VS1003进行语音文件的解码。设计中还对语音输出通道进行扩展,提高系统的扩展性和使用的灵活性。 本报警器设计兼容FAT16和FAT32两种文件系统格式,并支持WAV和MP3两种类型的语音文件报警,相比目前常用的水污染监控系统报警器来说,本报警器具有更大的通用性和灵活性。本报警器在软件设计中嵌入了实时微内核操作系统uC/OS-II,这使得本报警器在实时性方面有很大的改善和提高,有效的解决了基于前后台软件系统的报警器在报警时出现语音播放不连续的问题。 本报警器是“珠江水域北斗监控示范工程”项目中的一部分即预警部分,目前该报警器已通过各项功能测试,并已安装在多个监控站点上试运行。 【关键词】：ARM WAV MP3 VS1003 语音报警器 SD卡 uC/OS-II
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X832;TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 本课题研究意义及主要工作13-14
• 第二章 系统需求分析及总体设计14-20
• 2.1 系统需求分析14-17
• 2.1.1 报警器功能需求14-15
• 2.1.2 报警器设计指标15
• 2.1.3 报警器与监控网络的数据交换15-16
• 2.1.4 报警器与监控站的连接16-17
• 2.2 系统总体设计17-19
• 2.2.1 系统原理17-18
• 2.2.2 系统通信协议18-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 报警器硬件设计20-31
• 3.1 硬件电路总体设计20
• 3.2 电源设计20-23
• 3.3 通信接口电路设计23-27
• 3.3.1 RS232 接口电路23-24
• 3.3.2 RS485 接口电路24
• 3.3.3 VS1003 接口电路24-25
• 3.3.4 JTAG 接口电路25-26
• 3.3.5 SD 卡接口电路26-27
• 3.4 其它电路设计27-30
• 3.4.1 看门狗电路27-28
• 3.4.2 通道扩展电路28
• 3.4.3 输出驱动电路28-29
• 3.4.4 IO 控制电路29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第四章 报警器嵌入式软件设计31-58
• 4.1 uC/OS-II 在LPC2368 中的移植31-36
• 4.2 SD 卡的软件设计36-47
• 4.2.1 SD 卡的驱动设计37-40
• 4.2.2 SD 卡文件系统设计40-44
• 4.2.3 API 函数设计44-47
• 4.3 VS1003 的软件设计47-50
• 4.3.1 VS1003 驱动设计47-49
• 4.3.2 API 函数设计49-50
• 4.4 应用程序设计50-57
• 4.4.1 应用程序总体设计51-56
• 4.4.2 uC/OS-II 的参数配置56
• 4.4.3 RS232/RS485 通讯程序56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 报警器测试及结果分析58-66
• 5.1 报警器系统测试58-63
• 5.2 报警器测试结果分析63-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 总结及展望66-68
• 6.1 总结66
• 6.2 展望66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士学位期间研究成果71-72
• 附录1 报警器PCB图72-73
• 附录2 报警器实物图73-74

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