基于嵌入式Linux系統(tǒng)的地下水水質(zhì)現(xiàn)場分析儀的研制.pdf

1、地下水是重要的自然資源與生態(tài)環(huán)境要素。地下水在保障城鄉(xiāng)居民生活、支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、維持生態(tài)平衡等方面具有重要作用。我國地域遼闊，隨著近幾十年經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，新興企業(yè)發(fā)展快速但環(huán)境污染事故頻繁發(fā)生，對地下水資源造成極大污染，因此國家各級環(huán)保部門、企業(yè)、個(gè)人等都對地下水水質(zhì)快速檢測、分析方面有很大需求。 本文對國內(nèi)外適合現(xiàn)場應(yīng)用的地下水水質(zhì)分析儀產(chǎn)品進(jìn)行研究對比，對現(xiàn)階段水質(zhì)檢測技術(shù)進(jìn)行深入研究之后，提出一種基于嵌入式Linux操作

2、系統(tǒng)以三星$3C2410處理器為硬件平臺開發(fā)便攜式地下水水質(zhì)分析儀的設(shè)計(jì)方案。 論文所作主要工作： 1、首先闡述了嵌入式系統(tǒng)的組成、發(fā)展趨勢及其特點(diǎn)。對所涉及的嵌入式Linux及ARM處理器進(jìn)行介紹，并總結(jié)分析了常見的軟硬件開發(fā)平臺的優(yōu)、缺點(diǎn)。 2、提出了地下水水質(zhì)現(xiàn)場分析儀的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。在確定了整體的設(shè)計(jì)思路后，介紹主要的硬件電路，然后重點(diǎn)論述了嵌入式軟件的開發(fā)環(huán)境的搭建及軟件設(shè)計(jì)思路。并分析了引導(dǎo)加載

3、程序Boot Loader，完成本系統(tǒng)Boot Loader的設(shè)計(jì)、移植。 3、對Linux內(nèi)核結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入剖析之后，實(shí)現(xiàn)Linux在ARM9處理器$3C2410的移植。同時(shí)對嵌入式Linux下圖形界面系統(tǒng)GUI進(jìn)行研究，完成GTK+和X-window的移植。 4．在Linux上位機(jī)使用C語言設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的圖形界面與功能算法。地下水水質(zhì)分析儀通過采集水質(zhì)傳感器信號，配合紅外分光度計(jì)測量的數(shù)據(jù)結(jié)果，對采樣水質(zhì)狀況進(jìn)行定性分

4、析，并繪出曲線圖表。 5、通過與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室各個(gè)專項(xiàng)測試儀器測量水樣檢測結(jié)果對比，完成儀表的校正與標(biāo)定。 本設(shè)計(jì)可以作為現(xiàn)場地下水水質(zhì)分析儀，對地下水水質(zhì)進(jìn)行定性分析(目前可以實(shí)現(xiàn)5個(gè)參數(shù)的采集、分析)。論文把嵌入式Linux與ARM硬件平臺引入水質(zhì)分析領(lǐng)域，并嘗試把GTK庫移植到嵌入式平臺。分析儀的設(shè)計(jì)充分發(fā)揮Linux開源的特性，軟件設(shè)計(jì)模塊化；對于硬件資源，引入嵌入式操作系統(tǒng)來管理，利用ARM平臺功耗低、運(yùn)算控制功能