基于ARM的水污染監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)報(bào)警器設(shè)計(jì)

【摘要】： 隨著大量的工礦企業(yè)的興起和擴(kuò)張,會(huì)有越來越多的廢水、污水排放到環(huán)境中,特別是在珠江三角洲地區(qū),這一現(xiàn)象尤為突出。目前珠江流域的水資源已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重污染,由此帶來的環(huán)境污染和生態(tài)污染已引起了當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的高度重視。為此,本課題通過與廣東泰斗微電子公司合作,研發(fā)一種具有通用性的水污染源信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音報(bào)警器,通過實(shí)時(shí)快速的污染源信息檢測(cè),完成對(duì)污染源信息的語(yǔ)音報(bào)警和存儲(chǔ)。 報(bào)警器的功能是接收由前端北斗通信處理器傳輸來的污染源信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的語(yǔ)音報(bào)警。本報(bào)警器設(shè)計(jì)選用目前工業(yè)控制領(lǐng)域流行的ARM芯片LPC2368作為主控制器,并采用RS232/RS485通用通信方式來完成對(duì)水污染源信息的采集與處理;選用SD卡作為存儲(chǔ)介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)對(duì)語(yǔ)音文件和污染源信息的存儲(chǔ);語(yǔ)音報(bào)警部分選用價(jià)格低廉的WAV和MP3解碼芯片VS1003進(jìn)行語(yǔ)音文件的解碼。設(shè)計(jì)中還對(duì)語(yǔ)音輸出通道進(jìn)行擴(kuò)展,提高系統(tǒng)的擴(kuò)展性和使用的靈活性。 本報(bào)警器設(shè)計(jì)兼容FAT16和FAT32兩種文件系統(tǒng)格式,并支持WAV和MP3兩種類型的語(yǔ)音文件報(bào)警,相比目前常用的水污染監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警器來說,本報(bào)警器具有更大的通用性和靈活性。本報(bào)警器在軟件設(shè)計(jì)中嵌入了實(shí)時(shí)微內(nèi)核操作系統(tǒng)uC/OS-II,這使得本報(bào)警器在實(shí)時(shí)性方面有很大的改善和提高,有效的解決了基于前后臺(tái)軟件系統(tǒng)的報(bào)警器在報(bào)警時(shí)出現(xiàn)語(yǔ)音播放不連續(xù)的問題。 本報(bào)警器是“珠江水域北斗監(jiān)控示范工程”項(xiàng)目中的一部分即預(yù)警部分,目前該報(bào)警器已通過各項(xiàng)功能測(cè)試,并已安裝在多個(gè)監(jiān)控站點(diǎn)上試運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】：ARM WAV MP3 VS1003 語(yǔ)音報(bào)警器 SD卡 uC/OS-II
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X832;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題研究意義及主要工作13-14
• 第二章 系統(tǒng)需求分析及總體設(shè)計(jì)14-20
• 2.1 系統(tǒng)需求分析14-17
• 2.1.1 報(bào)警器功能需求14-15
• 2.1.2 報(bào)警器設(shè)計(jì)指標(biāo)15
• 2.1.3 報(bào)警器與監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換15-16
• 2.1.4 報(bào)警器與監(jiān)控站的連接16-17
• 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)17-19
• 2.2.1 系統(tǒng)原理17-18
• 2.2.2 系統(tǒng)通信協(xié)議18-19
• 2.3 本章小結(jié)19-20
• 第三章 報(bào)警器硬件設(shè)計(jì)20-31
• 3.1 硬件電路總體設(shè)計(jì)20
• 3.2 電源設(shè)計(jì)20-23
• 3.3 通信接口電路設(shè)計(jì)23-27
• 3.3.1 RS232 接口電路23-24
• 3.3.2 RS485 接口電路24
• 3.3.3 VS1003 接口電路24-25
• 3.3.4 JTAG 接口電路25-26
• 3.3.5 SD 卡接口電路26-27
• 3.4 其它電路設(shè)計(jì)27-30
• 3.4.1 看門狗電路27-28
• 3.4.2 通道擴(kuò)展電路28
• 3.4.3 輸出驅(qū)動(dòng)電路28-29
• 3.4.4 IO 控制電路29-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第四章 報(bào)警器嵌入式軟件設(shè)計(jì)31-58
• 4.1 uC/OS-II 在LPC2368 中的移植31-36
• 4.2 SD 卡的軟件設(shè)計(jì)36-47
• 4.2.1 SD 卡的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)37-40
• 4.2.2 SD 卡文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-44
• 4.2.3 API 函數(shù)設(shè)計(jì)44-47
• 4.3 VS1003 的軟件設(shè)計(jì)47-50
• 4.3.1 VS1003 驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)47-49
• 4.3.2 API 函數(shù)設(shè)計(jì)49-50
• 4.4 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)50-57
• 4.4.1 應(yīng)用程序總體設(shè)計(jì)51-56
• 4.4.2 uC/OS-II 的參數(shù)配置56
• 4.4.3 RS232/RS485 通訊程序56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 報(bào)警器測(cè)試及結(jié)果分析58-66
• 5.1 報(bào)警器系統(tǒng)測(cè)試58-63
• 5.2 報(bào)警器測(cè)試結(jié)果分析63-65
• 5.3 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)及展望66-68
• 6.1 總結(jié)66
• 6.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果71-72
• 附錄1 報(bào)警器PCB圖72-73
• 附錄2 報(bào)警器實(shí)物圖73-74

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