導讀：水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)又名水質(zhì)在線分析儀器集成系統(tǒng)適用于:水源地監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)測站，市政水處理過程，市政管網(wǎng)水質(zhì)監(jiān)督，農(nóng)村自來水監(jiān)控;循環(huán)冷卻水、泳池水運行管理、工業(yè)水源循環(huán)利用、工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖等領域。

水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)需要收集和分析有關水質(zhì)參數(shù)，如酸堿度、含氧量、水溫、水位和氨氮等等,已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中的關鍵術。研究多參數(shù)在線實時水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化水質(zhì)監(jiān)測，才能更好滿足工業(yè)化養(yǎng)魚的需要。本文介紹了一種基于 ARM9的多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，具有實時數(shù)據(jù)采集、存儲，LCD 顯示， 鍵盤控制等功能，并通過 GPRS 模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程通信。為水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測提供了一種高集成度的設計方案。

水質(zhì)在線自動監(jiān)測的實時在線監(jiān)測已經(jīng)成為工廠化環(huán)保行業(yè)必不可少的部分。為了滿足實際應用場景，需要傳感器種類齊全，質(zhì)量穩(wěn)定，多參數(shù)采集已經(jīng)成為水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。研究多參數(shù)在線實時水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，才能更好滿足工業(yè)化養(yǎng)魚的需要。廣泛應用現(xiàn)代尖端的微電子技術、嵌入式微控制器技術，并做到智能化的數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、運算以及傳輸，實現(xiàn)自動化水質(zhì)監(jiān)測， 對工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖意義重大。

本文基于 ARM9 內(nèi)核的 S5P4418 處理器進行開發(fā)，搭載嵌入式Linux Ubuntu操作系統(tǒng)，充分利用嵌入式技術，設計一種比較理想的水質(zhì)在線自動監(jiān)測系統(tǒng)；實現(xiàn)多種水質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集，存儲以及數(shù)據(jù)傳輸。

系統(tǒng)總體設計

本系統(tǒng)采用 S5P4418 處理器實現(xiàn)與RS- 485 總線的通訊，水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)由 ARM9 控制器、傳感器采集模塊、LCD 顯示模塊、WIFI，4G模塊，GPRS 模塊等組成，搭載嵌入式Linux Ubuntu系統(tǒng)，傳感器采集模塊完成傳感器數(shù)據(jù)的采集，進行傳感器信號進行 A/D 轉(zhuǎn)換、濾波、放大，轉(zhuǎn)換為合適的數(shù)字信號；ARM9 控制器作為主控制器對傳感器數(shù)據(jù)進行存儲、控制，收發(fā)指令，對傳感器的采集、LCD 顯示進行控制；GPRS 模塊實現(xiàn)遠程通信；鍵盤模塊實現(xiàn)用戶控制功能。

采集系統(tǒng)硬件設計

該系統(tǒng)能夠獨立準確地實時監(jiān)測多種水質(zhì)參數(shù)，并具有數(shù)據(jù)存儲（SD 卡）、LCD 顯示、鍵盤控制等多種功能，而且能夠通過Internet 、GPRS 以及 3G 網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)通信。

主要功能如下：

1，傳感器數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換；

2，LCD 數(shù)據(jù)實時顯示；

3、數(shù)據(jù)存儲；

4，數(shù)據(jù)遠程傳輸；

5，用戶按鍵控制。

S5P4418芯片，具有強大的處理能力，豐富的偏上外圍模塊、 接口；另外，4418芯片 支持 SD 卡啟動，能夠在開發(fā)板上極快極簡單地自動安裝甚至直接 運行各種嵌入式系統(tǒng)，極大的縮短了開發(fā)周 期，降低了開發(fā)難度。

A/D 轉(zhuǎn)換選用主板自帶的A/ D 轉(zhuǎn)換接口，該開發(fā)板總共引出了 4 路A/ D 轉(zhuǎn)換通道。為滿足開發(fā)需要，設置一個多路開關，GPRS 通訊模塊 SIM300C 模塊數(shù)據(jù)通信， 外圍電路包括RS232 接口部分和SIM 卡接口部分。

采集系統(tǒng)軟件設計

運用C 語言在L i nux 系統(tǒng)下編寫各部分程序，并在 L inux 系統(tǒng)下運用gdb 進行調(diào)試。

程序調(diào)試成功能正確運行后，將程序進行交叉編譯，然后移植到 ARM9目標板系統(tǒng)，針對程序在目標板系統(tǒng)中運行出現(xiàn)的問題，在目標板系統(tǒng)上對程序再進行調(diào)試，最后使程序能夠在目標板上正確運行。