毕业设计（论文）-ARM嵌入式系统课程设计-基于嵌入式系统的烟气检测监控系统精选.doc

目 录 1. 引言 5 2. 课程设计目的 6 3. 课程设计题目描述和要求 6 4. 课程设计报告内容 7 4.1 实验原理 7 4.2 程序流程图 11 4.3 主程序代码 12 5. 调试过程及总结 23 6. 参考文献 24 引言 随着工业化生产的发展，人类向赖以生存的环境排放的气态污染物如硫氧化物、氮氧化物等对人类健康和生态环境都带来了极大的危害。“保卫环境，保卫我们生存的地球”不在是一句危言耸听的口号，而是关系到后代子孙的刻不容缓的大事。人类需要发展，但发展的前提条件是拥有适合人类生存的环境，如何保护我们赖以生存的环境是人类关注的首要大事。对人类健康、生态环境威胁最大且绝对排放量较大的废气主要是含NOx,S02,P,PH3,CO,HF,C2HC13, C2H3C13等污染物的有毒气体。 众所周知，水泥厂是烟气排放污染很严重的工厂企业，针对水泥厂的具体情况，国家颁布了水泥厂大气污染物的排放标准，为了分析水泥厂所排放烟气是否符合国家颁布的水泥厂大气污染物排放标准，需要对所排放的烟气进行采样并进行含量测定分析，可是直接采集到的烟气中水气含量较多，需要对其进行干燥化，以往采用露点除水法，就是将气体温度降到露点，气体中的水气自动凝结成水，而后将其排除，这种方法比较简单，目前也有很多地方在使用该方法，但是，对于气体中含有易溶于水的气体如S02,02时，露点除水就不太适应，原因是水气在凝结成水时，S02气体将同时溶于水而产生亚硫酸，气体的组成成份也发生了变化，水泥厂所排放的废气中主要是NOx,S02，因此，该种方法不适合水泥厂的气体分析的除水处理。针对水泥厂的具体问题，本文采用气体霜冻法去除采样烟气中的水气。气体霜冻除水的主要工作原理主要是水的温度低于ac，水就凝结成固态的霜或者冰;水的温度高于100℃，水就气化成为气体的气。当高温气态的水气碰到低温的管壁，高温快速热运动的水分子将与低温慢速运动的管壁物质分子发生碰撞进行能量交换，当水分子的温度被迅速降到0℃以下，气体中的水分子在还没有凝结成水就被迅速霜冻，凝结成固态的霜吸附在管壁上，其它气体，如CO2,SO2, NOx等气体，由于凝固点更低，仍为气态，而易溶于水的SO2, 02、气体并不溶于固态的霜或者冰，因此实现了不改变气体组成而除去水气的目的。本次所设计的基于SUMSANG2410的烟气监控系统就是利用目前发展迅速的32位微处理器S3C2410，移植嵌入式Linux操作系统，结合气体霜冻除水法来检测水泥厂所排放烟气是否符合国家颁布的水泥厂大气污染物排放标准。目前已在公司试运行，反馈信息良好。 课程设计目的 熟悉S3C2410为硬件核心，嵌入式Linux作为操作系统的控制转换系统。 掌握EEPROM 器件的读/写方法。 掌握数据采集模块的使用方法。 熟悉远程服务器对传输数据的分析方法。 3. 课程设计题目描述和要求 本次设计的基于SUMSANG2410的烟气监控系统正是应实际工程需要，用于监测、控制水泥厂烟气采样器，并对采集到的数据进行分析。通过详细的调研工作，分析了当前烟气监测系统的利弊，利用发展快速的32位微处理器以及嵌入式Linux操作系统，结合气体霜冻除水方法，自主开发设计性能较高、适用范围较广的烟气监控系统。利用当今发展快速的嵌入式技术，移植广泛使用的嵌入式Linux操作系统。设计的要求如下: 1）以嵌入式技术为核心的烟气监测监控系统； 2）完成系统的硬件组成设计，监测监控烟气排放是否符合烟气污染排放标准，实现在工业级以太网中的互联。 3）实现系统软件的总体功能和功能划分设计总体方案。 4. 课程设计报告内容 实验原理 ARM处理器 ARM(Advanced RISC Machines)作为一家芯片设计公司，是近年来在嵌入式系统中非常有影响的微处理器设计商，它主要是将芯片设计技术的授权出售给世界上众多著名的半导体、软件和OEM厂商，并且为他们提供ARM相关技术及服务。 ARM CPU是RISC架构的CPU，其设计主要适合于要求体积小、功耗低和功能较强的处理能力等要求的嵌入式系统。它的主要特点有： (1)采用固定长的指令格式; (2)使用单周期指令，便于流水线操作执行; (3)大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率;所有的指令都可以跟前面的执行效果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率; (5)可用加甸存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率; (6)可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理; (7)在循环处理中使用地址的增减来提高运行效率。 ARM内核中有四个功能模块