基于ARM处理器的水质监测系统设计

摘要

水是生命之源，人类的生活一刻也离不开水。随着现代科技的飞速发展，社会经济持续增长，单纯的物质条件已经满足不了人们对生活的需求，越来越多的人开始关心在生活中的自然环境。然而在今天我们赖以生存的环境不断恶化，尤其水资源环境的问题，很多地方已经严重影响人们的生活。我国虽然水资源丰富，但人口基数大人均分配量低，所以我国是一个水资源匮乏的国家，并且我国水资源正遭受着工业废水、生活污水不断地侵蚀，已经危及到生态环境的可持续发展。在很多地方的地下水浑浊度太高已经达不到饮用标准，需要使用滤水器过滤后才能饮用，不但浪费水资源而且使饮水成本越来越高。以往的水质检测方式已经不能真实可靠地起到监测作用，所以通过设计制作一套智能水质监测系统提高对水资源环境的监测，对水资源的可持续发展具有重大意义。
　　无线通信技术的不断成熟以及大量低价高性能处理器的问世，智能水质监测系统的制作成本将越来越低，性能越来越好。技术之间的不断融合，使水质监测系统向着智能性、低成本性、稳定性、小型化的方向不断的发展。通过对课题背景、国内外研究、技术结构特点的介绍为系统的设计制作提供了理论支持。
　　本课题研究的系统是基于以ARM微处理器的嵌入式模块，结合ZigBee无线组网模块以及GPRS远程数据传输模块的水质监测系统，能实现对监测水域的水质变化情况的实时监测。本系统主要采用ARM嵌入式系统技术、GPRS远程无线数据传输技术、水质传感器检测技术、ZigBee组网技术和MATLAB上位机软件制作技术。实现对监测地区水域的温度、PH值、电导率和溶解氧等水质数据的采集、传输、处理、存储、预览等功能，能够实现对指定水域进行实时监测和水污染事件及时处理的要求，满足了对水环境水质监测的需要。

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第一章 绪论

1 .1课题研究的背景和意义

1 .2国内外水质监测系统的研究现状与发展趋势

1 .3论文研究的主要内容

第二章 系统设计方案与关键技术简介

2 .1系统总体设计方案

2 .2上位机监测软件

2.3ARM微控制处理器

2.4GPRS技术简介

2.5ZigBee数据采集网络

2 .6本章小结

第三章 系统硬件电路设计

3.1ZigBee网络硬件体系结构

3.2ARM微控制处理器模块电路

3.3GPRS远程数据传输模块

3 .4本章小结

第4章 系统软件设计与实现

4.1ZigBee软件的集成开发

4.2ARM控制处理器软件开发实现

4 .3本章小结

第五章 系统测试与实现

5 .1系统设计的软硬件调试

5 .2上位机监测系统

5 .3本章小结

第六章 结论与展望

6 .1论文总结

6 .2研究展望

参考文献

致谢