一种基于ARM9的便携式多参数气体检测仪设计

　　检测仪采用可充电锂电池供电，通过5V稳压器LM340A-5获得5V电压，从5V电源通过SPX5205系列LDO稳压芯片获得3.3V和1.3V电压。

　　3 系统软件设计

　　根据系统的需求，系统软件设计主要包括嵌入式操作系统Linux的移植和基于Linux操作系统的应用程序设计。

　　3.1 Linux嵌入式操作系统的移植

　　传统的系统程序设计中一般采用前后台的工作方式，这种工作方式实时性不强，处理多任务的能力较差，而嵌入式操作系统能及时响应外部异步事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。因此，为提高系统CPU的利用率以及系统的实时性，本设计选择移植入Linux嵌入式操作系统。

　　Linux是一个源代码开放、功能强大、效率高的实时多任务操作系统，它软件移植方便，可以根据具体的系统进行裁减和优化。Linux操作系统的移植主要包含以下三个部分：引导程序(BootLoader)移植、內核配置与编译、文件系统的加载。

　　3.2 系统应用程序设计

　　系统应用程序使用C语言进行编写，采用模块化设计的思想，在主程序下分成若干彼此独立的功能子程序，开发工具为VS2005。

　　系统主程序主要包括系统初始化子程序、按键输入子程序、气体数据采集子程序、LCD显示子程序、声光报警子程序、数据存储子程序、串口通信子程序、串口中断处理子程序等。

　　系统主程序如图2所示。

　　4 实验结果

　　检测仪是井下一线生产人员获得井下安全状况的重要手段。检测仪开机后，自动初始化系统各模块，通过LCD触摸屏显示系统主界面，人为触摸控制各项功能，进行气体检测、数据存储、数据查询、报警处理、数据传输等操作。检测仪上电后运行主界面如图3所示。

　　气体检测主要用于CH4、CO、H2S、O2四种气体浓度的实时检测，可一次性检测四种气体浓度，也可选择其中的一种气体进行检测;数据存储用以将检测所得数据存放于存储器中，以供历史查询;数据传输是检测仪与上位机PC通信的功能，检测仪可将测量数据传输给PC机，同时也可通过PC对检测仪的参数进行设置;当气体浓度超限时，检测仪会进行声光报警，这时点击报警处理，可解除报警。

　　5 结束语

　　本文以基于ARM9内核的S3C2440A微处理器为核心，结合Linux嵌入式操作系统，设计了一种新型的矿用便携式多参数气体检测仪，本检测仪体积小、携带方便、灵敏度高，能实时准确地检测出矿井中有毒有害气体的浓度，为井下作业人员提供安全保障，具有很高的实用性。

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