案例分析：基于AVR32的隧道环境监测系统

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一、项目概述
        1.1 引言
        隧道内的环境对行车安全及旅客、养护作业人员的健康会带来一些特殊问题，这主要是因为隧道中的温度、湿度、光线、有害气体的成分含量和积累。因而，摸清隧道内的环境状况，并采取相应措施，将有助于保护人员的身体健康。
         
        1.2 项目背景/选题动机
        由于大多隧道是四周封闭的通道，无护栏。无自然光线，隧道中的照明基本上只能由照明设备提供。当人员白天进入隧道后，由于隧道内外光线强弱差别很大，人眼不能马上适应，会出现进洞时“黑洞效应”和出洞时“眩光效应”。温湿度和有害气体也会对人员身体健康造成伤害。
         
        二、需求分析
        2.1 功能要求
        测量隧道环境实时信息：温度、湿度、光强、有害气体和视频信息。
         
        2.2 性能要求
        数据的实时性，准确性。
         
        三、方案设计
        3.1 系统功能实现原理
        采用AVR32处理器构建的隧道环境监测系统，具有集成度高、组网方便和成本低廉等优势。整个系统使用了EVK-1100开发板，同时采集周围环境的温湿度、CO浓度、光照和视频信息，通过4×20蓝色LCD显示这些信息。当某个指标超标，声光报警器发出警报。这些数据能够通过串口模块和以太网模块组成通信网络，传输到监控中心。

         

         

        图1系统硬件结构框图

       

        图2 硬件架构

         

        3.2 硬件平台选用及资源配置
        如图2的硬件架构采用32位的AVR EVK1100是基于AT32UC3A0的评估套件。
        使用到板上资源： 温度、光线传感器，4×20蓝色LCD显示屏，以太网接口，串口模块，SD/MMC卡等。
         
        3.3系统软件架构
        如图3所示，系统首先采集外接环境信息：温湿度，光照信息，有害其他信息，视频信息。将采集的数据实时显示到板上的LCD显示器上和存储到SD卡，方便以后的数据分析。当信息超过设定的阈值，采用声光报警器发出提醒。最后将视频信息通过以太网模块传输到监控中心。
         
        3.4 系统软件流程

       

        图3程序运行流程图

         

        3.4 系统预计实现结果
        完成大体结构设计，应用到实际项目当中。
         
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