基于STM32的循环水在线监测系统设计.pdf

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1、2014正仪表技术与2014第12期InstrumentTechniqueNo．12基于STM32的循环水在线监测系统设计索猛，罗益民(南京工业大学自动化与电气工程学院，江苏南京210009)摘要：针对工业循环水水质检测的问题，提出一种基于STM32的水质参数在线监测系统设计方案。简述了嵌入式系统在循环水水质监测方面的应用，阐述了系统的总体结构及工作原理。设计了~xC／0StxC／GUI设计人机界面，使系统成本降低，同时可以稳定地实现实时数据测量。关键词：水质监测；STM32；FtC／OS~C／GUI中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(

2、2014)12—0078—02DesignofCirculatingWaterOnlineMonitoringSystemBasedonSTM32SUOMeng，LUOYi—min(SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)Abstract：Intermofthequalitytestingproblemofindustrialcirculatingwater，awaterqualityparametersmonitorin

3、gsystembasedonSTM32一linewasdesigned．Descriptionsoftheembeddedsystemincirculatingwaterqualitymonitoringapplicationsweregiven，andtheoverallstructureofthesystemandworkingprincipleweredescribed．Thedesignof~C／OS~tC／GUIinterfacere—ducesthecostofthesystem，andcanstablyachievereal—timedatameasu

4、rement．Keywords：waterqualitymonitoring；STM32；~C／OS+IxC／GU10引言列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设工业生产过程中为保证生产设备的正常运行，需要用循环计的ARMCodex—M3内核。STM32F103ZET6，最高工作频率冷却水对设备进行冷却，但冷却水长期循环使用后，必然会带72MHz，1．25DMIPS／MHz．单周期乘法和硬件除法。片上集成来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生问题，从而影响工业生32～512KB的Flash存储器。6～64KB的SRAM存储器。时产』。因此，加强监测循环冷却

5、水水质，以及提高循环冷却水钟、复位和电源管理：2．0～3．6V的电源供电和I／O接口的驱的水质状况显得非常重要。目前，对循环水水质监测主要是对动电压。POR、PDR和可编程的电压探测器(PVD)。4—16腐蚀和结垢倾向的监测，循环冷却水腐蚀和结垢是导致冷换设MHz的晶振。内嵌出厂前调校的8MHzRC振荡电路。内部备损坏和影响换热效率的主要原因。因此提高循环水系统在40kHz的RC振荡电路。用于CPU时钟的PLL．带校准用于线监测及自动化控制水平，使得水质指标测量更准确、高效，药RTC的32kHz的晶振。3种低功耗模式：休眠、停止、待机模剂能最大限度地发挥它们的效果，

6、同时做到节能降耗、减小排式。为RTC和备份寄存器供电的VBAT．将众多循环水水质指污量、降低排污带来的环境污染是当前循环水处理中所面临的标监测集中到一套系统中，对多参数的循环水水质在线监测系主要问题。能够开发出新型的、切实合理有效的循环水水质在统进行研制，选取合适的微处理器，配合相应的外围电路，完成线监测和控制技术显得更加重要。信号采集、转换，参数显示。硬件系统结构如图1所示。文中以某循环水水处理控制系统为应用背景，在已有的循环水处理系统的基础上，对其控制方案进行了改进，提出了以基于STM32控制核心，过程控制板，现场执行机构的方案替代了原来的IPC，PLC和现场执

7、行机构三层结构的控制方案，以p~C／OStzC／GUI替代原来的WINDOWXP+组态王的软件平台。研制循环水水质参数在线监测设备，完成对pH、电导率、温度、ORP、浊度的在线监测。1系统硬件设计现场监测部分采用STM32控制单元，STM32控制单元主要负责采集溶解氧分析仪、pH分析仪、电导率传感器、浊度传感器、温度传感器等水质分析设备的模拟量数据分析。图1现场监控硬件框图1．2传感器1．1处理器模块对于循环水水质在线监测系统的设计，首先必须选择合适控制系统的STM32F103ZET6芯片为控制核心，STM32系的循环水水质参数监测传感器。该系统设计中选用的WQ