1. 研究目的与意义
水是生命之源,人类在生产生活中都离不开水。
现如今随着社会经济的发展、科学的进步和人民生活水平的提高,环境污染越来越严重,其中,水环境污染最为严重。
由于地表水的不断循环,水体污染极易扩散传播,从而造成大范围的危害,给人类的健康带来很大的威胁。
2. 研究内容与预期目标
本课题研究内容为基于STM32单片机的水质TDS测量仪主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计部分主要完成对水质TDS的数据测量电路、传输与显示电路,利用STM32单片机借助TDS测量电路进行A/D转换测量TDS值,再由单片机处理进行温控补偿、无线传输与显示。
软件设计部分主要还是包括显示模块程序、测量分析模块程序、A/D转换模块程序、无线传输模块程序、校准程序等。
3. 研究方法与步骤
研究方法为选择STM32单片机作为系统的控制核心,通过电导率测量电路中的探针实现电导率信号的采集,并采用专用水温温度传感器进行温度测量,通过MATLAB软件校正机制的温度补偿方法减小温度对电导率测量值的影响,从而提高水质测量精度。研究步骤为查阅相关的资料,了解对应需要的芯片、实验原理等知识。图1为系统的整体框图,包括TDS测量电路、时钟电路、复位电路、按键电路、温度测量电路、单片机、WIFI传输、手机端等模块。
TDS测量电路连接探头与STM32单片机,采用TDS正反多频测定法对水质进行测量,这样避免了探针的钝化现象。该模块是将探针与水构成一个电路回路,两个探针之间等效为一个电阻,随着水质TDS值的变化,采集的信号也改变,由信号的大小计算水中的电导率。 对无线传输节点硬件进行设计。采用无线传输芯片ESP8266与STM 32单片机相连,通过无线传输程序驱动可以实现手机显示。系统测试,并利用上位机软件进行分析与显示。能够实现数据显示在手机端,确保可以实时的监测到水质情况。
4. 参考文献
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5. 工作计划
12022年2月13日-2022年2月19日 对基于STM 32单片机的水质TDS测量仪的调研 22022年2月20日-2022年3月01日 查阅20篇参考文献资料,深度阅读,并提交文献综述 32022年3月1日-2022年3月10 日系统整体设计,设计系统的整体结构42022年3月11日-2022年4月20日系统硬件设计,构思电路,画出原理图52022年4月21日-2022年4月30日系统软件设计,编写与完成各模块软件
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