盛雪瓯，沈 冰，屠佳恒

（1.永嘉县水利局，浙江 永嘉 325100；2.浙江滴石信息技术有限公司，浙江 杭州 310052）

1 问题的提出

随着社会经济和科学技术的不断发展，水利信息化在国内已经普及，特别是大中型水利工程的信息化建设和管理已达到国外先进水平。但是小型水利工程（包括小型水库、山塘、小型水闸、农村供水站、农村污水处理点等）存在数量多、分布广、地处偏远、基础设施差、投入资金巨大等不利条件，无法简单模仿大中型水利工程的建设和管理方案，很难实现全面监管。

为了满足小型水利工程的信息化建设和管理，本文提出一种基于ARM Cortex-M4 的水利遥测终端机，不仅自带摄像头专用接口，可实现小型水利工程的实时图像监控并通过4G 网络进行传输，而且数据接口丰富，能够采集包括翻斗式雨量计、格雷码式水位计和闸位计、串口式超声波和雷达水位计、模拟量输出式水位计、水质分析仪、通讯式开度仪以及开关量模块等常用水文仪表数据[1]。综合考虑运算速度、外围接口丰富程度、稳定性等要求，选用STM32F4 系列ARM Cortex-M4 内核单片机作为遥测终端机的MCU 芯片，工作频率高达168 MHz，运算速度快，高达1 MB Flash/（192+4）KB RAM，同时具备USB OTG HS/FS、以太网、17 个TIM、3 个ADC、15 个通信接口以及1 个摄像头专用接口，完全满足水利工程数据采集的功能需求[2-3]，同时具有成本低、可实施性强等优点。

2 硬件设计

基于ARM Cortex-M4 内核设计的遥测终端机硬件总体架构见图1。选用STM32F407ZGT6 芯片作为处理器，该处理器具有较多的 I/O 接口和硬件串口等资源，能更好地兼容更多数量和类型的水文仪表[2-3]。……