基于STM32的监控系统设计

基于 STM32单片机水质监 测系统的设计

摘要： 设计了基于STM32单片机的鱼塘水质检测系统，可以检测PH、水的液位以及电导率。使用TDS水质电导率传感器测量电导率，经过 AD 采样和数据转换后，液位、PH和电导率可以在 LCD1602液晶上显示，可以帮助水产养殖户快速有效地对鱼塘的水质进行监控和管理。

关键词：STM32；水质检测；PH值；液位；电导率

1 引言

目前,随着国家经济的高速发展,人们的生活水平在不断的提高,但环境污染，水质污染日益严重，导致人们的日常生活受到困扰，所以水质在人们的生活中越来越重要，而对于水产养殖户来说更为重要，本系统主要用于水质的PH值、液位和电导率的检测。

2 基于STM32单片机水质检测系统的设计

2.1整体设计思路

本系统中，PH值检测传感器模块可以很方便的检测液体的PH值，其由PH电极和PH值转换器两部分组成。电导率TDS传感器采用TDS传感器模块来读取传感器模块数据。水位检测采用超声波检测技术，显示装置采用LCD1602液晶实时显示液位、PH值和电导率。整个系统由STM32F103C8T6、超声波测距模块（超声波测液位）、PH值传感器模块、电导率传感器、LCD1602液晶及电源组成。LCD1602液晶实时显示液位、PH值和电导率。系统整体结构框架图如图1所示。

图1 整体结构框架图

2.2 STM32单片机

STM32单片机的主要优点：使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核；优异的实时性能；杰出的功耗控制；出众及创新的外设；最大程度的集成整合；易于开发，可使产品快速将进入市场。STM32F103C8T6单片机核心板接口电路图如图2所示。

图2 STM32单片机核心板接口原理图

2.3硬件设计

（1）、PH值传感器模块电路

本PH值检测传感器模块可以很方便的检测液体的PH值，其由PH电极和PH值转换器两部分组成。PH值检测传感器电路图如下图所示

第２３卷第１期　２０１３年２月　北华航天工业学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｅｒｏｓｐａｅ　Ｖ０１．２３　Ｎ０．１　Ｆｅｂ．２０１３　

基于ＳＴＭ３２的环境监控终端的设计与实现　李　楠　李建义　张红亮　李　翔　（１．北华航天工业学院计算机科学与工程系，河北廊坊０６５０００；２．廊坊科森电器有限公司，河北廊坊０６５０００）　摘要：介绍了一种基于ＳＴＭ３２微控制器的低功耗、高性能的环境监控终端的解决方案，阐述了其工作原理及　其软硬件设计。该终端具有温湿度数据采集、显示、报警和通过以太网、ＧＰＲＳ发送信息及查询等功能；可通过　红外遥控器和上位机设置系统参数。　关键词：ＳＴＭ３２；环境监控；ＧＰＲＳ；以太网　中图分类号：ＴＰ２７７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—７９３８（２０１３）０１—００１５—０４　０引　言　工业化的高速推进使得各生产领域对环境信息　如温度、湿度等的监控提出了更高的要求。随着人　们生活品质的提高，人们对生活和工作环境的要求　也越来越高。因此，研制实时性、可靠性高且功耗　低、便于部署的环境自动监控终端显得极为迫切。　目前常见的环境监控终端由于某些不足往往不　能满足某些场合的需求。如以往采用单片机开发的　终端，在扩展性以及人机交互方面都存在不足…；基　于Ｚｉｇｂｅｅ技术的监控终端在组网维护以及实时性　方面还存在缺陷；还有的终端功耗较高，有的则成本　较高。鉴于此，本文提出了一个基于ＳＴＭ３２的新　型环境监控终端的实现方案，充分利用了ＳＴＭ３２　丰富的片上资源和强大的处理能力，节约了硬件投　资，提高了数据传输能力，使人机交互更友好；利用　ＳＴＭ３２先进的电源及时钟管理、双看门狗等功能，　大大增强了系统的实时性与可靠性，同时使功耗大　为降低。　１总体方案设计　本系统由数字式温湿度传感器、ＧＰＲＳ模块、以　太网控制器及接口、继电器、报警蜂鸣器、数据显示　模块和红外遥控器组成，系统框图如图１所示。首　先温湿度传感器采集到的数据经ＧＰＩＯ送人　ＳＴＭ３２微控理器，处理后可由液晶屏实时显示。如　果温湿度值超过预设阈值，则驱动蜂鸣器报警，同时　基金项目：河北省科技厅指导项目（１　１２１３５６０）　收稿日期：２０１２—１１—２１　作者简介：李楠（１９７６～），男，硕士，讲师，研究方向为计算机应　用、嵌入式系统。　一１５　将报警信息通过以太网接口和ＧＰＲＳ模块发出。用　户可通过与之联网的远程计算机或手机收到报警信　息，然后通过远程联网操作或以短信息方式向终端　发送命令，进而操纵终端上的继电器，可进一步控制　调温调湿设备。用户也可以在正常状态下随时通过　远程操作或短信息方式查询监控场所的温湿度。此　外，所有的远程操作均可通过红外遥控器实现。　

基于stm32毕业设计

基于stm32的毕业设计可以有很多选择，以下是一些可能的主题：

1. 基于stm32的智能家居系统

该系统可以利用stm32控制各种家用设备，如灯光、电器、门锁等，通过手机APP或遥控器实现远程控制和自动化控制。

2. 基于stm32的智能车辆监控系统

利用stm32搭建一个车辆监控系统，可以实时监控车辆的位置、速度和各种传感器数据，并将数据发送到云平台进行存储和分析。

3. 基于stm32的智能医疗设备

通过stm32控制传感器，实时监测用户的生理数据，如心率、血氧等，并将数据传输到手机或电脑上以便医生进行远程诊断和监控。

4. 基于stm32的智能农业系统

利用stm32控制各种农业设备，如温度、湿度、灌溉等，在农田中实现自动化的环境控制，提高农作物的产量和质量。

以上只是一些基于stm32的毕业设计的主题，具体可以根据个人兴趣和实际需求进行选择和扩展。

I

测控仪器设计 课程设计（论文）

设计（论文）题目： 水质在线监测系统设计

学院名称： 核技术与自动化工程学院

专业名称： 测控技术与仪器

学生姓名： 版权方要求不公开

学生学号： 版权方要求不公开

任课教师： 版权方要求不公开

论文成绩：

2020年11月30日

II

III 水质在线监测系统设计

摘要

随着科学技术的发展，人类的生活水平得到了前所未有的提高，与此同时，工业生产的大幅度增长所产生的工业废水流入河海湖泊严重影响了人类的用水安全。所以在享受科技成果带来的方便之外治理污水就变的尤为重要。而治理水污染的前提和管理水污染的重要措施就是对水质的各项指标进行实时监测和报告，从而能更加准确的判断污染程度和治理难度。因此水质在线监测系统的研发具有十分重要的意义。

本文先进行了国内外调研，对前人所采用的技术和所取得的成果以及优缺点进行了分析，在此基础上来实现测量参数多、低经济成本、快速准确、现场稳定性高、精度高的需求，并对水质的PH值、浊度、溶氧率以及导电率进行实时监测。

基于设计要求以及对比分析，提出了水质在线监测系统的总体设计方案。该多参数水质在线监测系统以STM32F103RCT6为核心元件，首先是采用数字和模拟传感器进行数据采集，通过转换电路将数据转换为单片机可处理的0~3.3V的电压信号，然后发送给STM32F103RCT6进行数据处理，最后用GSM进行数据通信，将采集到的数据发送到监测端。