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物联网水质监测系统

发布时间:2018-05-10  来源:北京北信  点击:538次

一、 产品简介

水质监测系统由四部分组成,分别是PC机软件、网关GPS定位模块、和水质监测传感器四部分组成,传感器采集到的信号通过无线(zigbee)发网关,网关通过以太网上传到PC机的服务端,最后网页上显示采集到的实时数据。GPS定位模块确定监测点的位置信息。水质监测系统框图如下图所示:


一、 网关资源介绍

1. 网关部分:网关由Cortex-M4(STM32F407)主控板、zigbee协调器和GPS模块三部分组成。

2. GPS模块负责采集监测点的地理位置信息,然后通过串口传送给STM32F407板子,STM32F407处理完数据以后将监测点的经纬度传送给PC机;

3. zigbee协调器采用TI公司的CC2530负责接收采集终端发送过来的采集数据,然后将数据传送给STM32F407

4. STM32F407主要负责与PC机交互采集信息。

5. 网关资源分布图如下图所示:


1. STM32F407技术参数:

Ø 意法半导体公司(ST)基于ARM Cortex-M432位处理器STM32F407ZGT6;工作频率:168M1MB FLASH192K Data SRAM3I2C,3SPI,6USART,2CAN,312ADC转换器,212DAC转换器,支持USB FSJTAG调试;VDD监视器和温度传感器;

Ø 外部时钟单元(高速:25MHz,通过锁相环可以别倍频到168MHz;低速:32.768KHz);

Ø 1个复位键、5个用户按键、4个用户LED灯;

Ø 1DB9串口;

Ø 120针的JTAG下载、调试接口;

Ø 1RTC后备电池

Ø 2CAN接口单元

Ø 2MBSPI接口flashW25Q16VSFIG);

Ø 2KI2C接口EEPROMAT24C02);

Ø 以太网接口(LAN8720A);

Ø USB接口

Ø 摄像头模块接口:预留可以外扩CMOS摄像头接口;

Ø TF卡(SDIO接口):最大支持32G

Ø TFT液晶接口;

Ø I2S音频单元(WM8978,播放SD卡里面的音频文件)

Ø 13.5mm的耳机输出接口;

Ø 功放单元(8002);

Ø MP3可以从耳机输出,也可从喇叭输出;

2. CC2530技术参数:

Ø 拨动开关,模块电源可以单独控制;有效防止不必要的损坏。

Ø 采用TI公司CC2530

Ø 天线:外置天线;

Ø RS232调试;

Ø 蜂鸣器

Ø ZIGBEE调试接口;

Ø 功能把zigbee节点数据传递给CPU核心板,与CPU核心板串口通信协议;

Ø 组网方式:星状、网状;

Ø ZIGBEE仿真器;

Ø 模块尺寸:45X110mm

3. GPS技术参数

Ø 拨动开关,模块电源可以单独控制;

Ø 根据用户选择的CPU核心板不同,GPS可以在Cortex-M4STM32F407VGT6CPU核心板;8位单片机CPU核心板;MSP430MSP430F5438ACPU核心板;Cortex-M3STM32F103CPU核心板;TI公司Cortex-M4TM4C123GCPU核心板;FPGA EP3C25CPU核心板上都能通用,接合不同的CPU核心板都能完成相应实验项目。

Ø 拨动开关,模块电源可以单独控制;有效防止不必要的损坏。

Ø 接口协议:NMEA0183 / SiRF Binary

Ø 芯片:GSC3F,SiRF III 低功耗芯片;

Ø 通道:20个;频率:L1,1575.42MHzC/A 码:1.023MHz chip rate

Ø 位置精度:<10 米 (独立定位);<5 米 (WAAS);<2.5 米(DGPS);

Ø 响应速度:0.1 m/s;响应时间:1μs

Ø 捕获灵敏度:-153dBm;跟踪灵敏度:-159dBm;动态条件高度:<18000

Ø 串口:全速 TTL 串口;

Ø 连续工作模式功耗:100mW;电流:40mA

Ø 脉冲周期:100ms

Ø 一次定位时间(户外空旷的地方或固定位置的要求):重新捕获:平均 0.1 秒;快捕:<1 秒;热启动:<1 秒;温启动:<37 秒;冷启动:<39 秒;

Ø 采用了新一代SIRFIII低功耗芯片,超高灵敏度,在城市峡谷、高架下等信号弱的地方,都能快速、准确的定位。可广泛应用开収多种GPS终端产品,汽车导航汽车保全系统、车辆监控以及其他卫星定位应用等。

Ø 支持同步UTC 时间及授时领域;

Ø 模块尺寸:  45X110mm

一、 分段水温采集节点

1. 分段水温采集终端主要用来检测水的温度,终端采用三个温度传感器的方式,可以检测不同水位段的温度,分段水温终端资源分布如下图所示:


1. 技术参数:

Ø 拨动开关,模块电源可以单独控制;

Ø TI公司CC2530 Zigbee模块,无线通信。

Ø 温度传感器:DS18B20

Ø 工作电源:12V/DC

Ø 测温范围55+125,固有测温误差1℃;

Ø 优质不锈钢管封装,防水、防潮、防生锈。

 

一、 PH值采集节点

1. PH值采集终端主要用来检测PH值,PH值采集终端资源分布如下图所示:


1.