多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)代水產(chǎn)養(yǎng)殖正逐步從傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式向集約化、工業(yè)化、自動(dòng)化轉(zhuǎn)化，人們對(duì)水產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來(lái)越高。養(yǎng)殖水體的水環(huán)境很大程度上影響著養(yǎng)殖水產(chǎn)品的品質(zhì)，這就對(duì)水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了新的要求。結(jié)合我國(guó)國(guó)情，成本低廉、檢測(cè)精度高、檢測(cè)速度快的水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備是當(dāng)前我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)所急需的。當(dāng)前有不少相關(guān)研究，研究方向有系統(tǒng)集成化、網(wǎng)絡(luò)化等。而檢測(cè)傳感器間的相互耦合關(guān)系及養(yǎng)殖水體和硬件電路中的噪聲干擾給檢測(cè)帶來(lái)了困難。本文從對(duì)傳感器的原理出發(fā)，推導(dǎo)了溫度、

2、DO（溶解氧）和PH（酸堿度）的測(cè)量方法，重點(diǎn)分析了DO和PH同時(shí)測(cè)量時(shí)串?dāng)_的產(chǎn)生原因，并在此基礎(chǔ)上提出了硬件上采用電源隔離阻斷耦合關(guān)系、軟件上采用相關(guān)分析算法去噪的解決辦法。
　　首先，根據(jù)對(duì)電化學(xué)傳感器的原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，提出傳感器的模型及同時(shí)測(cè)量時(shí)的電路模型，并在此基礎(chǔ)上分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要處理的問(wèn)題，確定了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。詳細(xì)的論述了系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，包括電源管理模塊、測(cè)量參數(shù)的調(diào)理模塊、通訊模塊等。選取了Core-M3核

3、的STM32系列單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的核心處理芯片，并將μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)嵌入到STM32中。
　　其次，基于水環(huán)境的復(fù)雜性，采樣信號(hào)中夾雜著白噪聲信號(hào)的實(shí)際情況，選用相關(guān)分析法去除夾雜在采樣信號(hào)中的噪聲信號(hào)。重點(diǎn)介紹了相關(guān)分析法的原理、除噪方法及計(jì)算方法，并將相關(guān)分析法應(yīng)用到本系統(tǒng)中。
　　再次，在軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行了資源劃分和任務(wù)分配，并對(duì)串口、AD、標(biāo)定方法等重要的程序模塊進(jìn)行了說(shuō)明，重點(diǎn)對(duì)相關(guān)分析