基于S3C2410的氢气浓度监测系统设计
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Linux内核中，每个设备驱动程序都对应一个file_operations数据结构。在file_operations数据结构中，定义了一些与此设备相关的打开、关闭、读／写、控制等功能函数，当用户进行系统调用时，将自动使用驱动程序中特定的函数来实现具体的操作。实际上，编写设备驱动程序的过程也就是实现struct file_operations结构中的部分所需函数的过程。
3．2 应用程序设计
有了设备驱动程序提供底层硬件与应用程序的接口，Linux系统访问底层设备就像访问普通文件一样。例如，打开设备使用系统调用open()，关闭设备使用系统调用close()，读／写设备使用系统调用read()和write()等。应用程序流程如图4所示。首先系统上电复位，程序初始化，然后扫描键盘值，看是否有键值按下。若有，则进行按键处理并按输入步骤设置程序；若无，则开中断并启动A／D转换，等待转换完成产生中断，进入中断服务程序。中断服务程序流程如图5所示。首先关闭中断，读取A／D采集数据，调用适用于缓变信号的中值滤波算法处理转换结果，将连续采样的5次采样值按大小排序，取中间值为本次有效值。然后，存储处理后的数据并送显示器显示。最后，从中断返回到主程序中，再判断当前数据是否超过设定的临界值。若大于临界值，作报警处理；否则就开中断，等待下一次转换结束。依此循环处理。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/195385.htm
4 实验
在容积约70 m3的密闭实验室中，利用化学制氢法制取约40 ml氢气，再用该系统来检测环境中氢气浓度值，实验界面如图6所示。在界面中，显示了当前时间、当前环境浓度值、超限与否提示、当前通道以及1 h内的浓度变化曲线。监测系统的准确度、灵敏度、实时性等各项指标基本达到设计要求。
结语
本文介绍了信号的前端调理电路，为微处理器S3C2410移植了嵌入式Linux操作系统，并在该系统下完成了设备驱动程序和应用程序的设计；利用软件算法对A／D转换后的信号进行了数值处理，最后介绍了图形用户界面，可动态显示当前氢气浓度值。该系统较好地满足了对现场环境中氢气浓度的实时动态监测要求，系统体积小，功耗低，成本低；还可根据需求灵活配置，适合便携式移动应用的场合，且具有良好的准确性、实时性和稳定性。
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