基于ARM的顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、當(dāng)今社會,環(huán)境問題已越來越影響人們的生活和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其大氣中的PM2.5和 PM10,醫(yī)學(xué)研究表明人體生理結(jié)構(gòu)對 PM2.5幾乎沒有任何過濾和阻攔作用,主要對呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)造成傷害。目前迫切需要一個能夠?qū)M2.5和PM10濃度進(jìn)行實(shí)時采集和傳輸?shù)沫h(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。本文提出一種基于ARM的顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng),與市場上的產(chǎn)品相比,本系統(tǒng)主控芯片采用 Samsung公司的S3C2440A微控器取代單片機(jī),傳感器

2、采用Dust Sensor灰層傳感器,并且新加入當(dāng)前非常成熟的4G無線移動通訊網(wǎng)絡(luò)替代GPRS移動網(wǎng)絡(luò)提高傳輸速率和自適應(yīng)RLS算法提高采集精度,以此實(shí)現(xiàn)對可吸入顆粒物的實(shí)時采集與傳輸。本文主要研究如下:
  一、對顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的無線通信技術(shù)和自適應(yīng)算法進(jìn)行研究
  本系統(tǒng)采用4G無線通訊技術(shù),對LET的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧架構(gòu)進(jìn)行研究,主要研究了用戶面和控制面協(xié)議棧,并對LMS、NLMS和RLS三種自適應(yīng)濾波算

3、法進(jìn)行深入研究,以及對三種自適應(yīng)濾波算法進(jìn)行MATLAB仿真對比,結(jié)果表明RLS濾波算法對去噪聲效果最優(yōu)。
  二、對基于ARM的顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)
  本課題根據(jù)顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,提出一種顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),并且根據(jù)提出的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu),搭建了基于S3C2440A微處理器的硬件結(jié)構(gòu),主要包括 S3C2440A其外圍電路、接口電路、供電模塊、采集模塊、4G無線通訊模塊

4、和A/D模塊。同時根據(jù)PCB制版原則,完成顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)控制電路PCB制作。
  三、對顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
  在對顆粒物采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的硬件分析和設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,在KeilμVision5的開發(fā)環(huán)境下,采用C語言編程,完成對顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),主要包括:嵌入式Linux系統(tǒng)的搭建、應(yīng)用程序和驅(qū)動程序的設(shè)計(jì),且在軟件中對顆粒物濃度采集及遠(yuǎn)傳系統(tǒng)進(jìn)行模塊化調(diào)試。同時采用C/S架構(gòu)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)

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