便携式河湖水质在线监测仪表的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水质监测技术领域，是一种以ARM处理器为核心的便携式河湖水质在线监测仪表，用于实时测量与显示河湖水质信息。
【背景技术】
[0002]我国水质信息监测方法主要有三种方法:(I)现场人工取样、实验室分析方法，虽然在实验室中分析手段完备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映污染变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求；(2)大型固定式水质自动监测站，其体积庞大，不易移动，造价和维护成本高；(3)以常规船舶监测为载体的移动手持监测仪表，其水质测试参数单一，且不能实时传输数据。可见，这几种监测方法都有各自的缺陷，无法便捷、实时、动态、大范围的监测水域情况。因此，基于此现状，研发一套便携式河湖水质在线监测仪表已成为当务之急。该仪表通过连接水质传感器读取多个水质参数显示在同一屏幕上，支持无线远程传输水质参数数据、数据表和实时曲线，同时支持数据分析和统计功能，为防治水体富营养化和水质监测提供了一个方便、有效地平台。具有重要的社会价值和生态价值。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型是一种基于ARM处理器的便携式河湖水质在线监测仪表，所述的便携式河湖水质在线监测仪表可外接多种型号的水质传感器，主要用于对水质传感器的参数设置、操作和数据的显示与记录。多个水质参数均在同一屏幕上显示，读数无需翻页。通过连接水质传感器，利用搭载的软件设置、校准、运行仪器;采集、存储数据;支持数据表和实时曲线，数据分析和统计。
[0004]便携式河湖水质在线监测仪表包括ARM处理器模块以及与ARM处理器模块连接的UART 模块、MINI USB 模块、Power Input 模块、GSM 模块、TF CARD 模块、AUD1 模块、MIC 模块、SIM CARD模块、LCD模块、UP/DOWN Vol Key和OK Key模块、Earphone模块和变压模块。
[0005]所述的ARM处理器模块采用M121_M0DULE型号U9芯片，共有184个引脚。
[0006]UART模块采用U2和U15，所述的U2为⑶NECT0R_5PIN接口，所述的U15采用TXS0104芯片，ARM处理器引脚25 URXD2与TXS0104芯片的引脚2 Al连接，ARM处理器引脚24 UTXD2与TXS0104芯片的引脚3 A2连接，ARM处理器引脚23 URXDl与TXS0104芯片的引脚4 A3连接，ARM处理器引脚22 UTXDl与TXS0104芯片的引脚5 A4连接;TXS0104芯片引脚IVCCA与VCC1V8连接并与TXS0104芯片自身引脚8 OE连接，引脚7 GND接地;TXS0104芯片引脚14 VCCB与ARM处理器引脚167连接，TXS0104芯片引脚13 BI与C0NECT0R_5PIN接口引脚I连接，TXS0104芯片引脚12 B2与⑶NECT0R_5PIN接口引脚2连接，TXS0104芯片引脚11 B3与⑶NECT0R_5PIN接口引脚4连接，TXS0104芯片引脚10 B4与⑶NECT0R_5PIN接口引脚5连接，C0NECT0R_5PIN接口引脚3接地。
[0007]所述的MINI USB模块采用USB_C0N_2接口，型号为imi USB B-TYPE;ARM处理器引脚13 VBUS与USB_C0N_2接口引脚IVBUS连接，其中连接一个22uF的下拉电容C39，ARM处理器引脚156USB_DM与USB_C0N_2接口引脚2 D-连接，ARM处理器引脚157 USB_DP与1^8_0^_2接口引脚3D+连接，ARM处理器引脚73 1^8_1阶与1^8_0^_2接口引脚4NC连接，其中ARM处理器引脚156 USB_DM、引脚157 USB_DP、引脚73 USB_INT分别接一个ESD-0402-LF的下拉压敏电阻014、015、016，1^8_?^_2接口 弓丨脚5接地。
[0008]传输模块包括两种传输模式:wifi/3G的无线传输模式和USB的有线传输模式，米用3G wif i二合一模块，传输模块接口包括:开、关机控制，复位重启动控制，SD卡存储，USB输出。
[0009]Power Input模块电路中采用J7接口，ARM处理器引脚17 VBAT连接J7接口引脚2，在ARM处理器引脚17 VBAT并联一对IuF的滤波电容C65、C66，电容C65、C66另一端接地；
4.7uF的电容Cl4正极接1.8V电压，负极接地;J7接口引脚I接地；
[0010]GSM模块采用SGM3141芯片U4和FLASH_LED接口；电路中，ARM处理器引脚17 VBAT与GSM3141芯片引脚IVIN连接，并在二者之间并联一个4.7uF的电容C33，电容C33另一端接地；GSM3141芯片引脚2C1与引脚3 C2之间串联一个IuF的电容C34;ARM处理器引脚102 TORCH/FLASH与GSM3141芯片引脚4FLASH连接;ARM处理器引脚64ENABLE与GSM3141芯片引脚5EN连接；GSM3141芯片引脚6 RSET与68ΚΩ的电阻R15连接并接地；GSM3141芯片引脚7 FB与FLASH_LED接口引脚I连接并连接一个0.22ΚΩ的下拉电阻R14;GSM3141芯片引脚8 SGND与引脚9 PGND连接并接地;GSM3141芯片引脚10 VOUT与FLASH_LED接口引脚2连接，并并联一个IuF的电容C31并接地。
[0011]在TF CARD模块电路中采用TF芯片SDCARD_MICR0_C0CKET，ARM处理器引脚151MC1DA2与SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚I DAT2连接，ARM处理器引脚152 MC1DA3与SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚2 CD/DAT3连接，ARM处理器引脚150MICR0_C0CKET芯片引脚3 CMD连接，ARM处理器引脚 169 VMCH与SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚4 VDD连接，ARM处理器引脚154 MClCK与SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚5 CLK连接，ARM处理器引脚149 MCIDAO与SDCARD_MI CR0_C0CKET芯片引脚7 DATO连接，ARM处理器弓I脚153 MClDAl与SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚8 DATl连接，ARM处理器引脚76 MSDC1_INSI与SDCARD_MICR0J:0CKET芯片引脚9 NCD连接，其中ARM处理器引脚151 ]?(:10厶2、引脚152MC1DA3、引脚 150 MC1CMD、引脚 154 MC1CK、引脚 149 MC1DA0、引脚 153 MC1DA1、引脚76MSDCl_INSI分别与一个ESD-0402-LF的压敏电阻Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8连接，各压敏电阻另一端均接地，引脚169 VMCH与一个4.7uF的电容Cll连接，并且电容Cll另一端接地；SDCARD_MICR0_C0CKET芯片引脚6 VSS、引脚 10 PAD、引脚11 PAD、引脚12 PAD、引脚13 PAD连接接地。
[0012]在AUD1模块电路中采用SPEAKER接口和Jl4接口，ARM处理器引脚176 SPK2_N_PAD通过FB的电感LI与SPEAKER接口的引脚2连接，ARM处理器引脚177 SPK2_P_PAD通过FB的电感L2与SPEAKER接口的引脚I连接，其中SPEAKER接口引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C5、C4并且电容C5和C4的另一端均接地;ARM处理器引脚178 SPK1_P_PAD通过FB的电感L5与J14接口 I连接，ARM处理器引脚179 3?1(1_1?六0通过?8的电感1^3与114接口的引脚2连接，其中J14接口的引脚1、引脚2分别连接一个33pF的电容C10、C8并且电容C10、C8另一端接地。
[0013]在MIC模块电路中，ARM处理器引脚3 MICP0_PAD串联一个IuF的电容C84和一个FB的电感L18与J2接口连接，ARM处理器引脚2 MICNO_PAD串联一个IuF的电容C85和一个FB的电感LI 9与J8接口连接，J2接口与J8接口之间连接一个I OOpF的电容C92，J2接口与J8接口分别连接一个33pF的电容C95、C96并且电容C95、C96另一端接地;ARM处理器弓丨脚1MICBIAS0串联一个1ΚΩ的电阻R49和一个1.5ΚΩ的电阻R50连接到IuF的电容C84与FB的电感L18之间，IuF的电容C85与FB的电感L19之间接出来一条电路串联一个1.5ΚΩ的电阻R52和一个1ΚΩ的电阻R60并接地;在IK Ω的电阻R49和1.5K Ω的电阻R50之间接出一条电路串联一个1uF的电容(:110并连接到1.51(0的电阻1?52和11(0的电阻1?60之间的电路上。
[0014]在SIM CARD模块电路中采用SIM_S0CKET_3芯片简称SIM，ARM处理器引脚164VSIM_PMU与SIM_S0CKET_3芯片的引脚I VCC连接；ARM处理器引脚161 SIM_S10与SIM_S0CKET_3芯片的引脚6 1连接;ARM处理器引脚163 SM_SCLK与SM_S0CKET_3芯片的引脚3CLK连接;ARM处理器引脚162 SM_SRST与SM_S0CKET_3芯片的引脚2RESET连接;ARM处理器引脚164 VSHLPMU与引脚161 SM_S10之间连接一个1K的电阻R16;ARM处理器引脚164VSM_PMU、引脚 161 SM_S10、引脚 163 SM_SCLK和引脚 162 SM_SRST分别外接一个ESD-0402-LF的压敏电阻D9、D12、D11和DlO并且各自的另一端接地;RM处理器引脚164 VSIM_PMU、引脚 161 SHLS10、引脚 163 SM_SCLK和引脚 162 SHLSRST分别外接一个0.luF、33pF、33pF和33pF的电容C21、C32、C30和C24并且各自的另一端接地；SM_S0CKET_3芯片的引脚4GND接地。
[0015]在LCD模块电路中采用J4接口、CP2123/RT9293D芯片和74