主頁（http://www.by236.com）：基于ARM7的嵌入式建筑水質監測系統的研究與設計(2)

電源和復位電路
        遠端建筑水質監測儀的主要工作電壓有：3.3V、2.5V，其中2.5V為ARM芯片核的工作電壓，3.3V為ARM芯片UO口的供電。系統時鐘電路的穩定性對系統的工作影響也是很大的。目前所有的微控制器均為時序電路，需要一個時鐘信號才能工作，大多數微控制器具有晶體振蕩器。基于以上原因，需要設計時鐘電路。

水質監測儀的軟件設計
        嵌入式系統的軟件是針對特定系統設計的，與硬件的關系較為密切。這是其與通用計算機軟件的主要區別。本系統的軟件包括了各種設備的驅動、系統初始化以及各個任務模塊的程序，內容繁多，這里只介紹系統的軟件結構及其執行流程。遠端水質監測儀的軟件流程如圖3所示。

        在線監測軟件的設計過程中, 把數據顯示作為主程序，通過調用A/D轉換子程序和數據處理子程序實現五項水質常規參數的在線監測功能。由于選用的五種水質檢測傳感器的輸出電信號與所測量的化學、物理量具有良好的線性關系，為了使顯示數據與實際參數值相對應，采用下列公式計算:P =S×D/255。式中:P-表示實際化學、物理量的顯示數據；D-數字濾波的結果；S-各項水質參數的滿量程值。

實驗結果
        這個系統在實驗室條件下進行測試， pH值、溶解氧、濁度和溫度等水質常規參數的檢測性能技術指標滿足了國家環保使用的要求，標準指標如表1所示。系統經過一段時間運行，工作性能穩定，數據傳輸可靠。根據水質監測方法，對水質參數的準確度指標做出的監測結果如表2所示。

        由表2的監測結果，可以看出，所研制的水質參數監測儀對pH值、溫度、溶解氧、濁度等水質參數的測量準確度均不超過表1的標準準確度指標的規定，因此該儀器的準確度技術指標達到了設計的要求。

結語
        該水質監測系統監測速度快、精度高、操作簡單可靠，有效的避免了人為誤差和外界的各種干擾因素的影響。相對于其它水質監測系統的應用，基于ARM的水質監測系統節省了硬件資源，采集精度高，實時處理能力強，同時監測理論先進，給建筑環保部門提供了可靠的監測數據，為環境保護工作的開展提供了有力的支持。該系統開發成本低，便于升級，因此可以在更多的水質監測系統中得到更廣泛的應用。（本文作者王汝琳、李嬌、赫森現任職于中國礦業大學，胡雯任職于泰豪科技股份有限公司）