基于STM32的水质监控系统的设计与实现

发布时间：2020-04-03 16:47

【摘要】：水产养殖是我国农业经济发展的重要项目之一,近年来发展速度较快,随着水产养殖规模的不断扩大,对水产养殖基地水质要求越来越高,如何提高水产养殖水质成为当前重点研究问题。传统水质监控系统采用有线传输方式传输水质相关数据信息,虽然可以准确传输数据信息,但是监测范围较小,并且水上布线也是一个难题,容易遭受生物啃食损坏,无法长时间在水中作业。为此,国内外研究学者利用无线传输技术设计了无线传输功能模块,解决了布线问题,为了便于用户查看水产养殖基地水质情况,设计了双向通信功能,由现场采集终端分别向用户手机和监控中心服务器发送水质信息,增加了现场终端设备任务量,降低了数据实时性。本文在以往研究基础上,选取STM32F103ZET6微处理作为核心控制器,设计了一套水质监控系统。首先,采用水质传感器技术、无线传输技术、STM32开发工具、太阳能供电技术,设计了水质监控系统总体方案,并提出了水质监控方案。其次,选取STM32作为核心控制器,MSP430作为传感器驱动处理器,设计了水质监控系统信息采集终端方案,利用水温传感器、PH值传感器、溶解氧传感器采集水温度数据、PH值、溶解氧数据,通过GPRS模块实现数据传输,依据监控中心操控命令,控制增氧机工作状态。再次,选取Microsoft Visual Basic 6.0作为远程监测终端服务器开发环境,利用Microsoft Office Access 2003数据库存储数据信息,通过ADO技术建立数据库与系统数据访问连接,设计远程监控终端方案,通过GSM模块,采用AT指令实现服务器与用户手机之间的数据通信。最后,以水质监测精度、供电模块、历史数据存储与查询功能为例,对系统性能进行测试。测试结果表明,本文设计的水质监控系统温度、PH值、溶氧量监测数据精度满足水质现场终端监测要求,温度传感器、PH值传感器、溶解氧传感器监测精度依次为98.3%、98.7%、97.6%以上。系统供电模块支持阴雨天供电,并且阴雨天连续作业达到了7天,满足系统供电需求。另外,本文设计的水质监控系统无线传输模块通信质量稳定可靠,支持历史数据查询,可以按照日期搜索历史数据。
【图文】：

温度传感器,DS18B20传感器,温度变化

控系统使用的传感器有温度传感器能够感受温度变化的器件，可以将日常生活中均有应用[23]。温度传可以将其划分为 2 种类型，分别是温度变化直接转换为可识别的数字精度较高，但是不可以直接识别之内，本文选取DS18B20传感器作物图。

溶解氧传感器,参数

于化学测量方法，控制难度较大。量氧溶解含量，经过多年改进逐渐成解含量。在溶解氧传感器的探头中个电极之间将形成电极差，由于传离子在阴极处被还原形成电流，，该取的溶解氧传感器满足测量范围与溶解氧传感器。该传感器采用特殊金属金构成，氧气以扩散的方式通蓄电池，然后由内部电阻将氧化还际应用中，溶解氧浓度与传感器产压成正比（透过氟树脂膜参与反应。如图 3-3 所示为溶解氧传感器实物
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S959;TP277

【参考文献】