基于嵌入式Linux系統的地下水水質現場分析儀的研制.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、支撐經濟社會發(fā)展、維持生態(tài)平衡等方面具有重要作用。我國地域遼闊，隨著近幾十年經濟的高速發(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)、個人等都對地下水水質快速檢測、分析方面有很大需求。 本文對國內外適合現場應用的地下水水質分析儀產品進行研究對比，對現階段水質檢測技術進行深入研究之后，提出一種基于嵌入式Linux操作

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

3、程序Boot Loader，完成本系統Boot Loader的設計、移植。 3、對Linux內核結構進行深入剖析之后，實現Linux在ARM9處理器$3C2410的移植。同時對嵌入式Linux下圖形界面系統GUI進行研究，完成GTK+和X-window的移植。 4．在Linux上位機使用C語言設計軟件系統的圖形界面與功能算法。地下水水質分析儀通過采集水質傳感器信號，配合紅外分光度計測量的數據結果，對采樣水質狀況進行定性分

4、析，并繪出曲線圖表。 5、通過與室內實驗室各個專項測試儀器測量水樣檢測結果對比，完成儀表的校正與標定。 本設計可以作為現場地下水水質分析儀，對地下水水質進行定性分析(目前可以實現5個參數的采集、分析)。論文把嵌入式Linux與ARM硬件平臺引入水質分析領域，并嘗試把GTK庫移植到嵌入式平臺。分析儀的設計充分發(fā)揮Linux開源的特性，軟件設計模塊化；對于硬件資源，引入嵌入式操作系統來管理，利用ARM平臺功耗低、運算控制功能