基于ARM+FPGA的环保数据采集方案

■ 成功案例
   城市污水排放监测系统
旅游风景区的环境监测系统
空气环境质量实时监测系统
■ 应用背景
   在环保系统中，需要对大气污染、水污染等排放点进行实时监控，为了保证将实时采集到现场信息并及时传输到监测中心，需要建立起一套实时性好、覆盖面广、组网灵活的数据采集系统。
   北京恒颐“基于ARM的环保数据采集”方案采用32位的ARM作为主处理器，协调RS232,RS485,RS422,TTL等类型的端口，实现高效数据通讯和端口管理，可以实现将采集到的污染监测信息通过有线或CDMA/GPRS无线网络实时地传输到监测中心。

■ 系统架构
   环保监测系统由三个组成部分：数据采集前端，信号采集控制及传输，监控中心。系统架构如图所示：



   1）数据采集前端
      数据采集前端由各种终端监测设备构成，直接对设备运行状态及环境参数进行数据采集。
   2）信号采集控制及传输
      信号采集控制及传输部分由“AT91RM9200环保数据采集设备”构成。多种协议支持，恒颐环保数据采集系统可以与任何在线监测设备如流量计、PH计、浊度计等相连，实现对污染源排放监测点进行实时数据采样，对污染源排污情况及排污总量进行监测，并且将监测数据通过以太网络或CDMA无线网络实时地传输到监测中心进行数据汇总和分析。
   3）监控中心
       监控中心通过网络对“AT91RM9200环保数据采集设备”进行设置，并对采集的信息进行分析处理。


■ 系统软硬件设计

环保数据采集方案是在恒颐AT91RM9200全功能开发平台的基础上设计开发的一款数据采集应用方案。该方案保留原平台的基本功能：大容量的SDRAM、NorFlash、NAND Flash、以太网接口、USB接口 、多个UART接口、ADC接口、RTC、音频输入/输出接口、LCD和触摸屏接口、PC104总线接口等,可以方便挂接用户终端设备以及进行系统扩展。


   数据采集参数：
          输入通道数：16路模拟量，可采集16路电压、电流信号
          输入信号：0－1V，0－5V，0－10V，4～20mA ，0－20 mA，0-150mV, 0－500mV
          分辨率：16位
      采样频率：50MHZ

■ 系统软件设计
   （暂略）
■ 方案总结

   恒颐环保数据采集系统完全实现了高精度、高可靠性、低功耗、远距离传输、宽温环境下工作等特点。


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AT91SAM9G20核心模块-ARM+FPGA+双LAN
-- 集ARM处理器、FPGA于一体的紧凑结构设计


　　H9G20C是一款基于ATMEL的AT91SAM9G20处理器的核心模块，采用FPGA作为协处理器，板载SDRAM、FLASH、双以太网控制器、多串口、USB、RTC、CF卡、双口RAM等功能，多层板布线工艺，结构紧凑，扩展2×100pin的双排电路板间连接器，引出外部扩展所需的总线、外设接口，方便用户于其上进行功能扩展，快速实现产品开发。
◇ 功能简介
（1）ARM9处理器，Atmel AT91SAM9G20，400MHz的主频，工业级；
（2）64M SDRAM内存；
（3）8MB Data Flash存储；
（4）64MB NAND Flash存储（64～512M可选）；
（5）高速64k×16bit的双端口静态RAM（选配）；
（6）FPGA逻辑编程器件，协助CPU实现高速处理；
（7）双以太网控制器，10/100Mbps；
（8）1路USB2.0 HOST，2路USB2.0 Device，12Mbps全速运行；
（9）内置看门狗，可通过软件设置，确保系统可靠运行；  
（10）支持CF卡存储，最大支持8G；
（11）RTC时钟电路，独立的IIC接口RTC，后备锂电池；
（12）100*2针扩展接口，几乎扩展了CPU全部功能引脚；
（13）Linux2.6.27的操作系统，支持Yaffs2、Jffs2、Fat、NFS等文件系统，外设驱动资源丰富。
（14）外形尺寸：100×70 单位：毫米
（15）工作温度：－40℃～85℃ ，工业级
（16）相对湿度：5％～90％，40℃无凝结

双排针型AT91SAM9G20核心模块 详情请点击